JP2005069743A - Positioning system - Google Patents

Positioning system Download PDF

Info

Publication number
JP2005069743A
JP2005069743A JP2003297068A JP2003297068A JP2005069743A JP 2005069743 A JP2005069743 A JP 2005069743A JP 2003297068 A JP2003297068 A JP 2003297068A JP 2003297068 A JP2003297068 A JP 2003297068A JP 2005069743 A JP2005069743 A JP 2005069743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position information
information
unit
processing units
baseband signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003297068A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kensho Yoshikawa
憲昭 吉川
Reijin Sugioka
玲人 杉岡
Nobuo Nakajima
信生 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CYBER CREATIVE INST CO Ltd
GCC KK
WIRELESS COMM KENKYUSHO KK
WIRELESS COMMUNICATION KENKYUSHO KK
Cyber Creative Institute Co Ltd
Original Assignee
CYBER CREATIVE INST CO Ltd
GCC KK
WIRELESS COMM KENKYUSHO KK
WIRELESS COMMUNICATION KENKYUSHO KK
Cyber Creative Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CYBER CREATIVE INST CO Ltd, GCC KK, WIRELESS COMM KENKYUSHO KK, WIRELESS COMMUNICATION KENKYUSHO KK, Cyber Creative Institute Co Ltd filed Critical CYBER CREATIVE INST CO Ltd
Priority to JP2003297068A priority Critical patent/JP2005069743A/en
Publication of JP2005069743A publication Critical patent/JP2005069743A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve detection accuracy in positioning and to improve reliability, in a positioning system for positioning a mobile body using a GPS satellite. <P>SOLUTION: The positioning system is provided with n antennas 10-1 to 10-n (wherein n is an integer equal to or more than one) for receiving a signal from the GPS satellite, n receiving processing parts 11-1 to 11-n for demodulating the received signal, and (m×n) base band signal processing parts 13-11 to 13-nm for calculating positional information of (m×n) channels from the base band signal, in which the positional information of the mobile body is detected and calculated by performing a diversity processing from the positional information of the (m×n) channels calculated by the (m×n) base band signal processing parts 13-11 to 13-nm. According to the constitution in which the position of the mobile body is calculated, by the spatial diversity and the time diversity, the reliability is improved and the positional detection precision is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車等の移動体を測位するのに用いられるGPS受信機に関するもので、特に、測位された移動体の位置の精度と信頼性の向上に関する。   The present invention relates to a GPS receiver used for positioning a moving body such as an automobile, and more particularly to improving the accuracy and reliability of the position of a positioned moving body.

自動車等の移動体の位置を測位するのに、グローバル・ポジショニング・システム(GPS:Global Positioning System)が使われている。GPSシステムは、地球上を回る複数の衛星を使って、現在地を測位するものである。現在利用されているGPS衛星は、高度2万mの上空を12時間の周期で回転している。各GPS衛星からは、たとえば1.5GHz帯で電波が送信される。   A global positioning system (GPS) is used to measure the position of a moving body such as an automobile. The GPS system measures the current location using a plurality of satellites orbiting the earth. Currently used GPS satellites rotate at an altitude of 20,000 m at a cycle of 12 hours. Radio waves are transmitted from each GPS satellite, for example, in the 1.5 GHz band.

GPSシステムの受信機で現在地を測位する場合、それぞれのGPS衛星からの信号が受信される。各GPS衛星からの信号の伝搬遅延時間の時間差が計測され、各GPS衛星からの信号の伝搬遅延時間の時間差により、各衛星までの疑似距離が求められる。そして、各衛星の位置情報を基に、現在地の計算が行われる。3次元空間では、3つの独立した球の方程式から交点の一つを求めることができるが、GPSシステムでは、受信機の時計の誤差も未知パラメータの一つとなる。このため、4つの独立した方程式が必要になる。このことから、GPSシステムの受信機では、4個以上のGPS衛星からの電波が受信できたとき、現在地を正しく求めることができる。   When the current location is measured by the receiver of the GPS system, a signal from each GPS satellite is received. The time difference of the propagation delay time of the signal from each GPS satellite is measured, and the pseudo distance to each satellite is obtained from the time difference of the propagation delay time of the signal from each GPS satellite. Then, the current location is calculated based on the position information of each satellite. In the three-dimensional space, one of the intersection points can be obtained from the equation of three independent spheres, but in the GPS system, the receiver clock error is one of the unknown parameters. This requires four independent equations. From this, the receiver of the GPS system can correctly obtain the current location when radio waves from four or more GPS satellites can be received.

方程式のパラメータは、定期的に更新され、航法メッセージとして送られている。方程式のパラメータは、衛星の位置を求めることから、エフェメリス(Ephemeris)と呼ばれる。エフェメリスは、地上の監視局によって求められており、各衛星ごとに地上からの制御信号によってアップリンクされる。アップリンクされたエフェメリスは、航法メッセージとして放送されている。   The parameters of the equation are updated regularly and sent as navigation messages. The parameter of the equation is called Ephemeris because it determines the position of the satellite. The ephemeris is obtained by a ground monitoring station and is uplinked by a control signal from the ground for each satellite. The uplinked ephemeris is broadcast as a navigation message.

また、衛星の位置を求めるためのパラメータとしてアルマナック(Almanac)も用意されている。航法メッセージに含まれるエフェメリスは受信した衛星だけの位置パラメータであるのに対して、その他の衛星の位置パラメータは、アルマナックとして伝送されている。   Almanac is also prepared as a parameter for determining the position of the satellite. The ephemeris included in the navigation message is a position parameter of only the received satellite, whereas the position parameters of other satellites are transmitted as an almanac.

このような移動体の測位を行う従来のGPSシステムの受信機は、従来、1つのアンテナで、1つの時刻によるデータを用いて、移動体の位置を測位するようにしている。   Conventional GPS system receivers that perform such positioning of a moving body conventionally position the position of the moving body using data from one time with one antenna.

図10は、従来のGPSシステムの受信機の構成を示すものである。図10において、アンテナ110でGPS衛星からの電波が受信される。アンテナ110は、図11に示すように、自動車等の移動体101のルーフに設けられる。アンテナ110で受信された1.5GHz帯のGPS衛星からの信号は、受信処理部111に供給される。   FIG. 10 shows a configuration of a receiver of a conventional GPS system. In FIG. 10, the antenna 110 receives radio waves from a GPS satellite. As shown in FIG. 11, the antenna 110 is provided on the roof of a moving body 101 such as an automobile. A signal from a 1.5 GHz band GPS satellite received by the antenna 110 is supplied to the reception processing unit 111.

受信処理部111は、低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)202と、周波数変換器203と、A/Dコンバータ204と、スペクトラム逆拡散回路205と、同期追跡回路206と、復調回路207とを有している。   The reception processing unit 111 includes a low noise amplifier (LNA) 202, a frequency converter 203, an A / D converter 204, a spectrum despreading circuit 205, a synchronization tracking circuit 206, and a demodulation circuit 207. Have.

アンテナ110の受信信号は、低雑音増幅器202で増幅される。低雑音増幅器202の出力が周波数変換器203に供給される。周波数変換器203で、1.5GHz帯の受信信号が中間周波数へダウンコンバートされる。周波数変換器203でダウンコンバートされた受信信号は、A/Dコンバータ204でディジタル化された後、スペクトラム逆拡散回路205に供給される。スペクトラム逆拡散回路205で、受信信号に疑似雑音信号が乗算され、スペクトル拡散信号が逆拡散され、搬送波信号が復調される。スペクトラム逆拡散回路205の出力が同期追跡回路206を介して、復調回路207に供給される。同期追跡回路206は、検出したスペクトル拡散信号の位相変化に追従させるものである。復調回路207で、信号の検出/同期に合わせて、航法メッセージが復調される。   The reception signal of the antenna 110 is amplified by the low noise amplifier 202. The output of the low noise amplifier 202 is supplied to the frequency converter 203. The frequency converter 203 down-converts the 1.5 GHz band received signal to an intermediate frequency. The received signal down-converted by the frequency converter 203 is digitized by the A / D converter 204 and then supplied to the spectrum despreading circuit 205. The spectrum despreading circuit 205 multiplies the received signal by the pseudo noise signal, despreads the spectrum spread signal, and demodulates the carrier signal. The output of the spectrum despreading circuit 205 is supplied to the demodulation circuit 207 via the synchronous tracking circuit 206. The synchronization tracking circuit 206 follows the phase change of the detected spread spectrum signal. In the demodulation circuit 207, the navigation message is demodulated in accordance with signal detection / synchronization.

復調回路207の出力がベースバンド信号処理部113に供給される。ベースバンド信号処理部113で、航法メッセージからエフェメリスや衛星時計のずれなどが解読され、各GPS衛星の位置と、擬似距離が求められる。受信しているGPS衛星が4個以上になれば、これらの情報から、移動体の現在位置が求められる。   The output of the demodulation circuit 207 is supplied to the baseband signal processing unit 113. The baseband signal processing unit 113 decodes the ephemeris and the satellite clock deviation from the navigation message, and obtains the position of each GPS satellite and the pseudorange. If the number of GPS satellites being received is four or more, the current position of the moving object is obtained from these pieces of information.

GPS衛星からは、図12(A)に示すように、各時刻T1、T2、…毎に航法メッセージが送られてくる。アンテナ110で受信された信号は復調回路207でベースバンド信号に復調される。このベースバンド信号がベースバンド信号処理部113に送られ、図12(B)に示すように、このベースバンド信号の受信から、処理時間τの後に、3次元位置情報が求められる。   From the GPS satellite, as shown in FIG. 12A, a navigation message is sent at each time T1, T2,. A signal received by the antenna 110 is demodulated into a baseband signal by the demodulation circuit 207. This baseband signal is sent to the baseband signal processing unit 113, and as shown in FIG. 12B, three-dimensional position information is obtained after the processing time τ from the reception of this baseband signal.

GPSシステムを使った先行技術としては、たとえば特許文献1に示すようなものがある。特許文献1には、このようなGPSにより、タクシーの呼び出し者が現在地を測位し、移動物体呼び出し者がGPSシステム等の位置測定装置により測定した位置情報を、無線電話機でタクシー会社等の移動物体の管理場所に伝送し、移動物体の管理場所よりタクシー無線等の車輌無線により、移動物体呼び出し者の位置を伝送することにより、移動物体呼び出し者が自己の位置が分からなくてもタクシー等の移動物体を呼び出すことができるようにしたものが開示されている。
特開平11−46164号公報
As a prior art using a GPS system, for example, there is one shown in Patent Document 1. In Patent Document 1, such a GPS is used by a taxi caller to determine the current location, and a moving object caller measures position information measured by a position measuring device such as a GPS system. The location of the moving object caller is transmitted by the vehicle radio such as a taxi radio from the management location of the moving object, so that the moving object caller can move the taxi without knowing his / her own position. An object that can call an object is disclosed.
JP-A-11-46164

図10に示したように、従来のGPS受信機では、1つのアンテナ110で1つの時刻による情報を用いて、位置情報を算出している。ところが、1つのアンテナ110で1つの時刻による情報を用いて位置情報を算出しているのでは、各GPS衛星の軌道配置や走行中の移動体の周辺のビルからの反射によるマルチパスの影響やGPS受信機の特性のばらつき等により位置測定精度が劣化するという問題がある。   As shown in FIG. 10, in the conventional GPS receiver, the position information is calculated by using information from one time with one antenna 110. However, if the position information is calculated by using the information at one time by one antenna 110, the influence of multipath due to the orbital arrangement of each GPS satellite and the reflection from the building around the moving object is There is a problem that the position measurement accuracy deteriorates due to variations in the characteristics of the GPS receiver.

本発明は、上述の課題を鑑み、周辺のビルからの反射によるマルチパスの影響による誤差が軽減でき、信頼性の向上と精度の向上が図れるようにした測位装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a positioning device that can reduce errors due to the influence of multipath due to reflection from surrounding buildings, and can improve reliability and accuracy. .

上述の課題を解決するために、第1の発明に係わる測位装置は、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号を復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報から、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する演算部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a positioning apparatus according to a first aspect of the present invention includes n (n is an integer of 1 or more) antennas that receive signals from GPS satellites, and GPS satellites that are received by n antennas. N receiving processing units for demodulating the signals from the receiving unit, a distributing unit for distributing the n baseband signals demodulated by the receiving processing unit in the time axis direction, and n baseband signals by the distributing unit. (M × n) baseband signal processing units for calculating position information of (m × n) channels from (m × n) baseband signals obtained by dividing m in the time axis direction; A calculation unit that performs diversity processing from position information of (m × n) channels calculated by (n) baseband signal processing units and detects and calculates position information of the moving body. .

好ましくは、移動体の位置情報は、緯度、経度、高度の3次元位置情報であることを特徴とする。   Preferably, the position information of the moving body is three-dimensional position information of latitude, longitude, and altitude.

好ましくは、演算部は、(m×n)チャンネルの位置情報の合計をサンプル数で除算して移動体の位置情報とするようにしたことを特徴とする。   Preferably, the calculation unit is characterized in that the total position information of (m × n) channels is divided by the number of samples to obtain the position information of the moving body.

好ましくは、ベースバンド処理部で、3次元位置情報に加えて、方位、車速情報を得て、方位、車速それぞれの和をサンプル数で除した値を移動体の方位および車速とすることを特徴とする。   Preferably, the baseband processing unit obtains the direction and vehicle speed information in addition to the three-dimensional position information, and the value obtained by dividing the sum of the direction and the vehicle speed by the number of samples is set as the direction of the moving body and the vehicle speed. And

好ましくは、上記の分配数mは移動体の車速で変更することを特徴とする。   Preferably, the distribution number m is changed by the vehicle speed of the moving body.

第2の発明に係わる測位装置は、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号をそれぞれベースバンド信号に復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報からスクリーングされた情報を除いた後、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する演算部とを備えることを特徴とする。   The positioning device according to the second aspect of the present invention uses n (n is an integer of 1 or more) antennas for receiving signals from GPS satellites, and signals from GPS satellites received by the n antennas as baseband signals. N reception processing units to be demodulated, a distribution unit for distributing each of the n baseband signals demodulated by the reception processing unit in the time axis direction, and n baseband signals in the time axis direction by the distribution unit (m × n) baseband signal processing units for calculating position information of (m × n) channels from (m × n) baseband signals obtained by dividing m, and signals from GPS satellites A reception state detected by the reception state detection unit from position information of (m × n) channels calculated by a reception state detection unit for detecting the reception state and (m × n) baseband signal processing units. Depending on the information of Dividing the screening information from the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units after screening the channel position information, and then performing diversity processing. And a calculation unit that detects and calculates position information of the moving body.

好ましくは、受信環状態検出部は、移動体から見た周囲の3次元画像データとGPS衛星の位置とを対応させ、移動体とGPS衛星との間に障害物があるかどうかを識別してGPS衛星からの信号が良好に受信できるかどうかを判断し、該良好に受信可能なGPS衛星の数を受信状態の情報としてスクリーニング部に送出するようにしたことを特徴とする。   Preferably, the reception ring state detection unit associates the surrounding three-dimensional image data viewed from the moving body with the position of the GPS satellite, and identifies whether there is an obstacle between the moving body and the GPS satellite. It is characterized in that it is determined whether or not a signal from a GPS satellite can be satisfactorily received, and the number of GPS satellites that can be satisfactorily received is transmitted as reception state information to the screening unit.

好ましくは、3次元の画像データとして、3次元地図または魚眼レンズでの撮影した映像を用いることを特徴とする。   Preferably, as the three-dimensional image data, a picture taken with a three-dimensional map or a fisheye lens is used.

好ましくは、GPS衛星の位置は、ベースバンド信号処理部で復号された航法メッセージの軌道情報を用いるようにしたことを特徴とする。   Preferably, the position of the GPS satellite is characterized by using orbit information of the navigation message decoded by the baseband signal processing unit.

好ましくは、ベースバンド信号処理部は、受信状態検出部で検出された良好に受信可能なGPS衛星の情報を用いてGPS衛星を選択するようにしたことを特徴とする。   Preferably, the baseband signal processing unit is configured to select a GPS satellite using information of a GPS satellite that can be satisfactorily received and detected by the reception state detection unit.

好ましくは、スクリーニング部は、受信状態検出部から受信状態の情報として送られてきた良好に受信可能なGPS衛星の数が規定値以下の場合には、そのチャンネルの位置情報を削除するようにスクリーニングすることを特徴とする。   Preferably, when the number of GPS satellites that can be satisfactorily received sent from the reception state detection unit as reception state information is equal to or less than a predetermined value, the screening unit performs screening so as to delete the position information of the channel. It is characterized by doing.

第3の発明に係わる測位装置は、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号を復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報からスクリーングされた情報を除いた後、信頼性の高い情報を抽出し、抽出された位置情報から、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する有効サンプル抽出および演算部とを備えることを特徴とする。   A positioning apparatus according to a third aspect of the present invention includes n antennas (n is an integer equal to or greater than 1) for receiving signals from GPS satellites, and n antennas for demodulating signals from GPS satellites received by n antennas. A reception processing unit, a distribution unit that distributes each of the n baseband signals demodulated by the reception processing unit to m in the time axis direction, and the distribution unit divides the m baseband signals into m in the time axis direction. From (m × n) baseband signals obtained, (m × n) channel position information is calculated, and (m × n) baseband signal processing units are detected, and the reception state of signals from GPS satellites is detected. According to the reception state information detected by the reception state detection unit from the position information of the (m × n) channels calculated by the reception state detection unit and the (m × n) baseband signal processing units. Screen location information for channels with poor reception. After removing screened information from (m × n) channel position information calculated by screening unit and (m × n) baseband signal processing units, highly reliable information is extracted. The apparatus includes an effective sample extraction and calculation unit that performs diversity processing from the extracted position information and detects and calculates the position information of the moving object.

好ましくは、n個のアンテナは、半径rの範囲内に設けられ、有効サンプル抽出演算処理部は、スクリーニングされた3次元位置情報のサンプルを3次元空間にプロットして、半径rに規定値を乗じた半径の球体に含まれるプロット数が最も多い球体を探索し、プロット数が最も多い球体に含まれる位置情報の合計をサンプル数で除算した値を移動体の3次元の位置情報とすることを特徴とする。   Preferably, the n antennas are provided within the range of the radius r, and the effective sample extraction processing unit plots the sample of the screened three-dimensional position information in a three-dimensional space, and sets a specified value for the radius r. Search for the sphere with the largest number of plots contained in the sphere with the multiplied radius, and use the value obtained by dividing the total position information contained in the sphere with the largest number of plots by the number of samples as the three-dimensional position information of the moving object. It is characterized by.

第1の発明に係わる測位装置によれば、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号を復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報から、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する演算部とを備えている。   According to the positioning apparatus of the first aspect of the invention, n antennas (n is an integer equal to or greater than 1) for receiving signals from GPS satellites, and n for demodulating signals from GPS satellites received by the n antennas. Reception processing units, a distribution unit that distributes each of the n baseband signals demodulated by the reception processing unit in the time axis direction, and a distribution unit that divides the n baseband signals into m time axis directions (M × n) baseband signal processing units for calculating position information of (m × n) channels from the (m × n) baseband signals obtained in this manner, and (m × n) basebands And a calculation unit that performs diversity processing from the position information of the (m × n) channel calculated by the signal processing unit and detects and calculates the position information of the moving body.

このように、n個のアンテナのそれぞれから受信信号を復調してn個のベースバンド信号に変換し、各n個のベースバンド信号毎に、時間の異なるm個のデータに分配し、(m×n)個のベースバンド信号を得て、空間ダイバシティと時間ダイバシティとにより、移動体の位置を算出するように構成することで、信頼性が向上され、また、位置検出精度が向上される。   In this way, the received signals from each of the n antennas are demodulated and converted into n baseband signals, and each n baseband signals are distributed to m data having different times, and (m Xn) By obtaining the baseband signals and calculating the position of the moving object based on space diversity and time diversity, the reliability is improved and the position detection accuracy is improved.

第2の発明に係わる測位装置によれば、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号をベースバンド信号に復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報からスクリーングされた情報を除いた後、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する演算部とを備えている。   According to the positioning apparatus of the second invention, n antennas (n is an integer equal to or greater than 1) for receiving signals from GPS satellites, and signals from GPS satellites received by the n antennas are baseband signals. N reception processing units to be demodulated into a time, a distribution unit for distributing each of the n baseband signals demodulated by the reception processing unit in the time axis direction, and n baseband signals by the distribution unit in the time axis direction (M × n) baseband signal processing units for calculating position information of (m × n) channels from (m × n) baseband signals obtained by dividing the signal into m, and signals from GPS satellites Received from the reception state detection unit from the reception state detection unit for detecting the reception state of the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units. Depending on the status information, Dividing the screening information from the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) number of baseband signal processing units after screening the channel position information, and then performing the diversity processing. And a calculation unit that detects and calculates the position information of the moving body.

このように、n個のアンテナのそれぞれから受信信号を復調してn個のベースバンド信号に変換し、各n個のベースバンド信号毎に、時間の異なるm個のデータに分配し、(m×n)個のベースバンド信号を得て、空間ダイバシティと時間ダイバシティとにより、移動体の位置を算出するように構成することで、信頼性が向上され、また、位置検出精度が向上される。   In this way, the received signals from each of the n antennas are demodulated and converted into n baseband signals, and each n baseband signals are distributed to m data having different times, and (m Xn) By obtaining the baseband signals and calculating the position of the moving object based on space diversity and time diversity, the reliability is improved and the position detection accuracy is improved.

更に、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングすることで、信頼性の向上が図られる。たとえば、受信可能なGPS衛星の数が「4」未満の場合には、その情報を遮断することで、位置検出精度の向上と信頼性の向上が図れる。   Further, according to the reception state information detected by the reception state detection unit from the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units, By screening bad channel position information, reliability can be improved. For example, when the number of receivable GPS satellites is less than “4”, the information can be blocked to improve position detection accuracy and reliability.

受信環状態の検出は、移動体から見た周囲の3次元画像データにGPS衛星の位置に対応させ、移動体とGPS衛星との間に障害物があるかどうかを識別してGPS衛星からの信号が良好に受信できるかどうかを判断し、該良好に受信可能なGPS衛星の数を受信状態の情報としている。これにより、信頼性の高い受信状態を得られる。また、受信状態検出部で検出された良好に受信可能なGPS衛星の情報を用いてGPS衛星を選択することで、各ベースバンド信号処理部で効率的に位置情報が検出できる。   The detection of the reception ring state is made by matching the surrounding 3D image data viewed from the moving body with the position of the GPS satellite, identifying whether there is an obstacle between the moving body and the GPS satellite, It is determined whether the signal can be satisfactorily received, and the number of GPS satellites that can be satisfactorily received is used as reception state information. Thereby, a highly reliable reception state can be obtained. Further, by selecting a GPS satellite using the information of the GPS satellite that can be satisfactorily received detected by the reception state detection unit, the position information can be efficiently detected by each baseband signal processing unit.

第3の発明に係わる測位装置によれば、GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号をベースバンド信号に復調するn個の受信処理部と、受信処理部で復調されたn個の各ベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報からスクリーングされた情報を除いた後、信頼性の高い情報を抽出して、位置情報から、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を検出算出する有効サンプル抽出および演算部とを備えている。   According to the positioning apparatus of the third invention, n antennas (n is an integer of 1 or more) for receiving signals from GPS satellites, and signals from GPS satellites received by the n antennas are baseband signals. N reception processing units to be demodulated into a time, a distribution unit for distributing each of the n baseband signals demodulated by the reception processing unit in the time axis direction, and n baseband signals by the distribution unit in the time axis direction (M × n) baseband signal processing units for calculating position information of (m × n) channels from (m × n) baseband signals obtained by dividing the signal into m, and signals from GPS satellites Received from the reception state detection unit from the reception state detection unit for detecting the reception state of the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units. Depending on the status information, After removing the screened information from the (m × n) channel position information calculated by the screening unit for screening the position information of the channel and the (m × n) baseband signal processing units, An effective sample extraction and calculation unit is provided that extracts high information, performs diversity processing from the position information, and detects and calculates the position information of the moving object.

このように、n個のアンテナのそれぞれから受信信号を復調してn個のベースバンド信号に変換し、各n個のベースバンド信号毎に、時間の異なるm個のデータに分配し、(m×n)個のベースバンド信号を得て、空間ダイバシティと時間ダイバシティとにより、移動体の位置を算出するように構成することで、信頼性が向上され、また、位置検出精度が向上される。   In this way, the received signals from each of the n antennas are demodulated and converted into n baseband signals, and each n baseband signals are distributed to m data having different times, and (m Xn) By obtaining the baseband signals and calculating the position of the moving object based on space diversity and time diversity, the reliability is improved and the position detection accuracy is improved.

更に、(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報からスクリーングされた情報を除いた後、信頼性の高い情報を抽出して、抽出された位置情報から、ダイバシティ処理を行って、移動体の位置情報を算出している。たとえば、n個のアンテナを半径rの範囲内に設け、スクリーニングされた3次元位置情報のサンプルを3次元空間にプロットして、半径rに規定値を乗じた半径の球体に含まれるプロット数が最も多い球体を探索し、プロット数が最も多い球体に含まれる位置情報の合計をサンプル数で除算した値を移動体の3次元の位置情報としている。これにより、位置検出精度の向上と、信頼性の向上が図れる。   Further, after removing screened information from (m × n) channel position information calculated by (m × n) baseband signal processing units, highly reliable information is extracted and extracted. Diversity processing is performed from the obtained position information, and the position information of the moving object is calculated. For example, the number of plots included in a sphere of radius obtained by providing n antennas within a radius r, plotting a sample of screened 3D position information in a 3D space, and multiplying the radius r by a specified value. The most sphere is searched, and the value obtained by dividing the total position information included in the sphere having the largest number of plots by the number of samples is used as the three-dimensional position information of the moving object. Thereby, the position detection accuracy can be improved and the reliability can be improved.

第1の実施の形態.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態を示すものである。図1において、アンテナ10−1、10−2、…、10−nで、GPS衛星からの電波が受信される。アンテナ10−1、10−2、…、10−nは、図2に示すように、自動車等の移動体1のルーフに取り付けられる。アンテナ10−1、10−2、…、10−nの受信出力は、受信処理部11−1、11−2、…、11−nにそれぞれ供給される。受信処理部11−1、11−2、…、11−nは、GPS衛星からの1.5GHz帯の信号を増幅する低雑音増幅器と、受信した1.5GHz帯の信号を中間周波数へダウンコンバートする周波数変換器と、受信信号をA/D変換するA/Dコンバータと、受信信号に疑似雑音信号を乗算し、スペクトル拡散信号を逆拡散して元の搬送波信号に戻すスペクトラム逆拡散回路と、検出したスペクトル拡散信号の位相を追跡する同期追跡回路と、ベースバンド信号に復調する復調回路とを有している。受信処理部11−1〜11−nからは、nチャンネルのベースバンド信号が得られる。
First embodiment.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, radio waves from GPS satellites are received by antennas 10-1, 10-2, ..., 10-n. The antennas 10-1, 10-2,..., 10-n are attached to the roof of the moving body 1 such as an automobile as shown in FIG. The reception outputs of the antennas 10-1, 10-2,..., 10-n are supplied to the reception processing units 11-1, 11-2,. The reception processing units 11-1, 11-2,..., 11-n are a low noise amplifier that amplifies a 1.5 GHz band signal from a GPS satellite, and down-converts the received 1.5 GHz band signal to an intermediate frequency. A frequency converter that performs A / D conversion on the received signal, a spectrum despreading circuit that multiplies the received signal by a pseudo noise signal, despreads the spread spectrum signal, and returns the signal to the original carrier signal; A synchronization tracking circuit that tracks the phase of the detected spread spectrum signal and a demodulation circuit that demodulates the baseband signal are included. From the reception processing units 11-1 to 11-n, n-channel baseband signals are obtained.

受信処理部11−1〜11−nからのnチャンネルのベースバンド信号は分配部12−1〜12−nにそれぞれ供給される。分配部12−1〜12−nにより、受信処理部11−1〜11−nからのnチャンネルの各ベースバンド信号は、時間の異なるm個のデータに分配される。   The n-channel baseband signals from the reception processing units 11-1 to 11-n are supplied to the distribution units 12-1 to 12-n, respectively. The distribution units 12-1 to 12-n distribute the n-channel baseband signals from the reception processing units 11-1 to 11-n to m pieces of data having different times.

すなわち、受信処理部11−1からのベースバンド信号は、分配部12−1によりチャンネルCh11、Ch12、…、Ch1mのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。受信処理部11−2からのベースバンド信号は、分配部12−2により、チャンネルCh21、Ch22、…、Ch2mのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。受信処理部11−nからのベースバンド信号は、分配部12−nにより、チャンネルChn1、Chn2、…、Chnmのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。   That is, the baseband signal from the reception processing unit 11-1 is distributed by the distribution unit 12-1 to baseband signals of channels Ch11, Ch12,. The baseband signal from the reception processing unit 11-2 is distributed by the distribution unit 12-2 to m baseband signals having different times of channels Ch21, Ch22,..., Ch2m. The baseband signal from the reception processing unit 11-n is distributed by the distributing unit 12-n to baseband signals of channels Chn1, Chn2,.

各チャンネルのベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmにそれぞれ供給される。各ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmは、ベースバンド信号が復号された航法メッセージから、各GPS衛星の軌道情報と、各GPS衛星までの擬似距離を求め、これらの情報から、移動体1の3次元位置情報(緯度、経度、高度)を求めるものである。   The baseband signal of each channel is supplied to baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2, ..., 13-1m to 13-nm, respectively. Each of the baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm obtains orbit information of each GPS satellite from the navigation message obtained by decoding the baseband signal. The pseudo distance to each GPS satellite is obtained, and the three-dimensional position information (latitude, longitude, altitude) of the moving body 1 is obtained from these information.

ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで求められた移動体1の3次元位置情報は、演算部14に送られる。演算部14は、各チャンネルのベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで求められた3次元位置情報から、空間と時間のダイバシティ処理を行って、移動体1の位置を算出する。   The three-dimensional position information of the moving body 1 obtained from the baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2, ..., 13-1m to 13-nm is sent to the calculation unit 14. . The calculation unit 14 calculates the space and the frequency based on the three-dimensional position information obtained from the baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm of each channel. Time diversity processing is performed to calculate the position of the moving body 1.

以上のように、第1の実施の形態では、n個のアンテナ10−1〜10−nのそれぞれから受信信号を復調してn個のベースバンド信号に変換し、各n個のベースバンド信号毎に、時間の異なるm個のデータに分配し、(m×n)個のベースバンド信号を得て、空間ダイバシティと時間ダイバシティとにより、移動体1の位置を算出するように構成されている。このように、空間ダイバシティと時間ダイバシティとを行うことで、信頼性が向上され、また、位置検出精度が向上される。   As described above, in the first embodiment, the received signal is demodulated from each of the n antennas 10-1 to 10-n, converted into n baseband signals, and each of the n baseband signals. Each time, the data is distributed to m data having different times, (m × n) baseband signals are obtained, and the position of the mobile 1 is calculated based on space diversity and time diversity. . Thus, by performing space diversity and time diversity, reliability is improved and position detection accuracy is improved.

つまり、GPS衛星からは、図3(A)に示すように、各時刻T1、T2、…毎に航法メッセージが送られてくる。アンテナ10−1で受信された信号は受信処理部11−1でベースバンド信号に復調される。このアンテナ10−1のベースバンド信号は、図3(B)に示すように、分配部12−1で、チャンネルCh11、Ch12、…、Ch1mのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。アンテナ10−2で受信された信号は受信処理部11−2でベースバンド信号に復調される。このアンテナ10−2のベースバンド信号は、図3(C)に示すように、分配部12−2で、チャンネルCh21、Ch22、…、Ch2mのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。アンテナ10−nで受信された信号は受信処理部11−nでベースバンド信号に復調される。このアンテナ10−nのベースバンド信号は、図3(D)に示すように、分配部12−nで、チャンネルCh21、Ch22、…、Chnmのm個の時間の異なるベースバンド信号に分配される。   That is, as shown in FIG. 3A, a navigation message is sent from the GPS satellite at each time T1, T2,. The signal received by the antenna 10-1 is demodulated into a baseband signal by the reception processing unit 11-1. As shown in FIG. 3B, the baseband signal of the antenna 10-1 is distributed to m baseband signals of channels Ch11, Ch12,... . The signal received by the antenna 10-2 is demodulated into a baseband signal by the reception processing unit 11-2. As shown in FIG. 3C, the baseband signal of the antenna 10-2 is distributed to m baseband signals of channels Ch21, Ch22,... . A signal received by the antenna 10-n is demodulated into a baseband signal by the reception processing unit 11-n. As shown in FIG. 3D, the baseband signal of the antenna 10-n is distributed to m baseband signals of channels Ch21, Ch22,... .

ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmは、各チャンネルCh11〜Ch1m、Ch21〜Ch2m、…Chn1〜Chnmのベースバンド信号を並列処理し、処理時間τの後に、各チャンネルCh11〜Ch1m、Ch21〜Ch2m、…Chn1〜Chnm毎の3次元位置情報を出力する。   Baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm are baseband signals of the channels Ch11 to Ch1m, Ch21 to Ch2m, ... Chn1 to Chnm. Are processed in parallel, and after the processing time τ, three-dimensional position information for each channel Ch11 to Ch1m, Ch21 to Ch2m,... Chn1 to Chnm is output.

1ブロック分の3次元位置情報(チャンネルCh11〜Ch1m、Ch21〜Ch2m、…Chn1〜Chnmの位置情報)が得られたら、この1ブロック分の3次元位置情報を合計し、そのサンプル数で除算することで、移動体1の3次元位置座標が求められる。   When three-dimensional position information for one block (channels Ch11 to Ch1m, Ch21 to Ch2m,... Chn1 to Chnm) is obtained, the three-dimensional position information for one block is summed and divided by the number of samples. Thus, the three-dimensional position coordinates of the moving body 1 are obtained.

GPS衛星からの電波の受信状態は、電波を受信する位置と、電波を受信した時間とにより変化し、GPS衛星からの電波の受信状態により、求められる3次元位置情報にばらつきが生じる。この実施の形態では、異なるアンテナ10−1、10−2、…、10−nで受信を行う空間ダイバシティと、各アンテナ10−1、10−2、…、10−nの受信信号を復調して得られるベースバンド信号を時点T1、T2、…毎に分配する時間ダイバシティにより、(n×m)個のチャンネルで3次元位置情報が求められる。これら(n×m)個の3次元位置情報を合計し、そのサンプル数で除算することにより、信頼性が高く、精度のよい3次元位置情報を得ることができる。   The reception state of the radio wave from the GPS satellite varies depending on the position where the radio wave is received and the time when the radio wave is received, and the required three-dimensional position information varies depending on the reception state of the radio wave from the GPS satellite. In this embodiment, spatial diversity in which reception is performed by different antennas 10-1, 10-2,..., 10-n, and reception signals of the respective antennas 10-1, 10-2,. The three-dimensional position information is obtained from (n × m) channels by time diversity in which the baseband signal obtained in this way is distributed at each time point T1, T2,. By summing these (n × m) pieces of three-dimensional position information and dividing by the number of samples, highly reliable and accurate three-dimensional position information can be obtained.

なお、上述の例では、(m×n)の各チャンネルから得られる3次元位置情報の座標を求めているが、各チャンネルからは、3次元位置情報ばかりでなく、移動体1の方位や車速が得られる。(m×n)の各チャンネルから得られる移動体1の方位や車速についても、それぞれのチャンネルの方位や車速の値を合計し、サンプル数で除算して、これを移動体1の車速や方位とするようにしてもよい。   In the above example, the coordinates of the three-dimensional position information obtained from each (m × n) channel are obtained, but not only the three-dimensional position information but also the azimuth and vehicle speed of the moving body 1 are obtained from each channel. Is obtained. For the azimuth and vehicle speed of the moving body 1 obtained from each channel of (m × n), the azimuth and vehicle speed values of the respective channels are totaled and divided by the number of samples, and this is divided into the vehicle speed and azimuth of the moving body 1. You may make it.

また、移動体1の移動速度が速い場合には、時間分割されたデータが移動速度の影響を受ける。そこで、移動速度の影響を大きく受けることがないように、ベースバンド信号の時間方向の分割数mを移動体1の速度に応じて変更するようにしてもよい。
第2の実施の形態.
図4は、本発明の第2の実施の形態を示すものである。この第2の実施の形態では、3次元画像データ取得部15と、受信状態検出部16が設けられる。また、受信状態検出部16により得られた受信状態に応じて、(m×n)の各チャンネルのうち受信状態の悪いチャンネルをスクリーニングするためのスクリーニング部17が設けられる。他の構成については、第1の実施の形態と同一であり、対応する部分には同一の符号が付されている。
In addition, when the moving speed of the moving body 1 is high, the time-divided data is affected by the moving speed. Therefore, the division number m in the time direction of the baseband signal may be changed according to the speed of the moving body 1 so as not to be greatly affected by the moving speed.
Second embodiment.
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a three-dimensional image data acquisition unit 15 and a reception state detection unit 16 are provided. Further, according to the reception state obtained by the reception state detection unit 16, a screening unit 17 is provided for screening a channel having a bad reception state among the (m × n) channels. About another structure, it is the same as 1st Embodiment, and the same code | symbol is attached | subjected to the corresponding part.

図4において、3次元画像データ取得部15には、3次元画像データが送られる。3次元画像データは、たとえば、魚眼レンズつきのカメラで天空の写真を取得し、得られた写真の映像から作成される。3次元画像データには、ビル等の立体物の情報が含まれる。衛星の軌道情報は、基準局から無線回線を介して取得するようにしてもよいし、ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで航法メッセージから取得するようにしてもよい。受信状態検出部16で、各GPS衛星の位置と3次元画像データとが対応するように重ね合わされる。そして、移動体1とGPS衛星とを結ぶ間に、3次元画像データで示される立体物の情報があるかどうかが識別され、移動体1とGPS衛星とを結ぶ間にGPS衛星がなければ、良好に受信可能なGPS衛星と判断され、移動体1とGPS衛星とを結ぶ間に、3次元画像データで示される立体物の情報があれば、受信不可能なGPS衛星と判断される。   In FIG. 4, 3D image data acquisition unit 15 receives 3D image data. The three-dimensional image data is created from, for example, a picture of the sky obtained by obtaining a sky photograph with a camera with a fisheye lens. The three-dimensional image data includes information on a three-dimensional object such as a building. The orbit information of the satellite may be acquired from the reference station via a wireless line, or baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2, ..., 13-1m to 13 You may make it acquire from a navigation message by -nm. The reception state detection unit 16 superimposes the position of each GPS satellite and the three-dimensional image data so as to correspond to each other. Then, it is identified whether there is information on a three-dimensional object indicated by the three-dimensional image data while connecting the mobile unit 1 and the GPS satellite. If there is no GPS satellite between the mobile unit 1 and the GPS satellite, It is determined that the GPS satellite can be satisfactorily received, and if there is information on a three-dimensional object indicated by the three-dimensional image data between the mobile body 1 and the GPS satellite, it is determined that the GPS satellite cannot be received.

図5は、移動体1の中心が位置P0にあるとき、魚眼レンズつきのカメラで天空の写真を取得し、得られた写真の映像から3次元画像データを作成し、進行方向を上面にして、GPS衛星の軌道情報と重ねて表示したものである。この例では、魚眼レンズによる天空の写真から得られた3次元画像データに建物A、B、Cがあり、各GPS衛星の位置をこの3次元画像データに重ね合わせたときに、建物Aの中にGPS衛星#7が入り、建物Bの中にGPS衛星#18が入っている。この場合、移動体1が位置P0の位置にあると、GPS衛星#7からの電波は、位置P0にある移動体1に届くまでに建物Aで反射され、GPS衛星#18からの電波は、位置P0にある移動体1に届くまでに建物Bで反射されるため、GPS衛星#7と、GPS衛星#18からの電波の受信状態は悪化する。   FIG. 5 shows that when the center of the moving body 1 is at the position P0, a sky photograph is obtained with a camera with a fisheye lens, three-dimensional image data is created from the obtained photograph image, the traveling direction is the top surface, GPS It is displayed superimposed on the orbit information of the satellite. In this example, there are buildings A, B, and C in the three-dimensional image data obtained from the sky photograph by the fisheye lens, and the position of each GPS satellite is superimposed on the three-dimensional image data. GPS satellite # 7 enters, and GPS satellite # 18 enters building B. In this case, when the moving body 1 is at the position P0, the radio wave from the GPS satellite # 7 is reflected by the building A before reaching the moving body 1 at the position P0, and the radio wave from the GPS satellite # 18 is Since it is reflected by the building B until it reaches the mobile unit 1 at the position P0, the reception state of the radio waves from the GPS satellite # 7 and the GPS satellite # 18 deteriorates.

受信状態検出部16で検出された良好に受信可能なGPS衛星の情報は、アンテナ10−1、10−2、…、10−nを介してベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmに送られる。ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmは、それぞれの位置情報を求める際に、この良好に受信可能なGPS衛星の情報を用いて、位置情報の計算を行う。   The information of the GPS satellites that can be satisfactorily received and detected by the reception state detection unit 16 includes baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, via antennas 10-1, 10-2,. 13-12 to 13-n2, ..., 13-1m to 13-nm. The baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm determine the position information of the GPS satellites that can be satisfactorily received. The position information is calculated using the information.

すなわち、図5の場合には、ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで移動体1の位置情報を求める際に、GPS衛星#7からの信号と、GPS衛星#18からの信号は除かれ、これ以外のGPS衛星#4、#10、#24、#19からの信号を使って処理が行われる。このように、受信状態の悪いGPS衛星を除外することで、ビル陰等の影響で受信品質の悪い衛星からの信号を処理することによる誤差を演算前に防止でき、ベースバンド処理装置の処理効率を向上させることができる。   That is, in the case of FIG. 5, when the position information of the mobile body 1 is obtained by the baseband signal processing units 13-11 to 13 -n 1, 13-12 to 13 -n 2,. The signal from the GPS satellite # 7 and the signal from the GPS satellite # 18 are excluded, and processing is performed using signals from the other GPS satellites # 4, # 10, # 24, and # 19. In this way, by excluding GPS satellites with poor reception conditions, errors due to processing of signals from satellites with poor reception quality due to the influence of buildings, etc. can be prevented before computation, and the processing efficiency of the baseband processing device Can be improved.

図4において、受信状態検出部16で、各GPS衛星の位置と移動体1の3次元画像データとを対応するように重ね合わせて求められた受信可能なGPS衛星の数の情報は、受信状態の情報として、スクリーニング部17に送られる。たとえば、図4の場合には、4つのGPS衛星#4、#10、#24、#19が受信可能であるから、その数「4」が受信状態の情報としてスクリーニング部17に送られる。   In FIG. 4, information on the number of receivable GPS satellites obtained by superimposing the positions of the respective GPS satellites and the three-dimensional image data of the moving body 1 in correspondence with each other in the reception state detection unit 16 Is sent to the screening unit 17. For example, in the case of FIG. 4, since four GPS satellites # 4, # 10, # 24, and # 19 can be received, the number “4” is sent to the screening unit 17 as reception state information.

スクリーニング部17に送られてきた受信可能なGPS衛星の数の情報は、スクリーニング処理に利用される。すなわち、移動体1の周囲に障害物が多く、受信環境が悪化すると、良好に受信できるGPS衛星の数は少なくなる。良好に受信できるGPS衛星の数が「4」未満の場合には、正しい位置情報は得られない。スクリーニング部17は、受信状態の情報として送られてきた受信可能なGPS衛星の数が「4」未満の場合には、その情報を遮断するように、スクリーニングする。   Information on the number of receivable GPS satellites sent to the screening unit 17 is used for the screening process. That is, when there are many obstacles around the mobile body 1 and the reception environment deteriorates, the number of GPS satellites that can be received well decreases. When the number of GPS satellites that can be satisfactorily received is less than “4”, correct position information cannot be obtained. When the number of receivable GPS satellites transmitted as reception state information is less than “4”, the screening unit 17 performs screening so as to block the information.

なお、上述の例では、3次元画像データは、たとえば移動体1のルーフに取り付けた魚眼レンズつきのカメラで天空の写真を取得して得るようにしているが、その代わりに、3次元地図データを用いるようにしてもよい。3次元地図データには、図6(A)に示すように、移動体1の垂直面を基準に立体角α、β、γ、…の一定間隔毎の円錐を作成し、その円錐と建物との関連を描いて、図6(B)に作成される。図6(B)に示すように、このようにして作成された3次元地図は、前述の移動体1のルーフに取り付けた魚眼レンズつきのカメラで天空の写真を取得して得られた画像と同様なものとなる。   In the above-described example, the three-dimensional image data is obtained by acquiring a sky photograph with a camera with a fisheye lens attached to the roof of the moving body 1, for example. Instead, three-dimensional map data is used. You may do it. In the three-dimensional map data, as shown in FIG. 6 (A), a cone is created at regular intervals of solid angles α, β, γ,. The relationship is drawn in FIG. 6B. As shown in FIG. 6B, the three-dimensional map created in this way is similar to an image obtained by acquiring a sky photograph with a camera with a fisheye lens attached to the roof of the moving body 1 described above. It will be a thing.

以上のように、第2の実施の形態では、3次元画像データ取得部15と受信状態検出部16とが設けられ、受信状態検出部16で、各GPS衛星の位置と移動体1の3次元画像データたが対応するように重ね合わされ、受信可能なGPS衛星の数が求められる。そして、受信可能なGPS衛星の数が受信状態の情報としてスクリーニング部17に送られ、スクリーニング部17では、たとえば、受信可能なGPS衛星の数が「4」未満の場合には、その情報を遮断するように、スクリーニングが行われる。これにより、(m×n)の各チャンネルから得られる位置情報の中で、信頼性の低い情報を予め除いて処理することができるようになり、信頼性の向上と、精度の向上が図れる。
第3の実施の形態.
図7は、本発明の第3の実施の形態を示すものである。この第3の実施の形態では、図8に示すように、アンテナ10−1、10−2、…、10−nは、移動体1のルーフの所定の半径r円内に配置される。アンテナ10−1、10−2、…、10−nの受信出力は、受信処理部11−1、11−2、…、11−nにそれぞれ供給され、受信処理部11−1〜11−nからは、nチャンネルのベースバンド信号が出力される。
As described above, in the second embodiment, the three-dimensional image data acquisition unit 15 and the reception state detection unit 16 are provided, and the reception state detection unit 16 determines the position of each GPS satellite and the three-dimensional of the moving body 1. The number of GPS satellites that can be received is obtained by superimposing the image data so as to correspond. Then, the number of receivable GPS satellites is sent to the screening unit 17 as reception state information. When the number of receivable GPS satellites is less than “4”, for example, the screening unit 17 blocks the information. As such, screening is performed. As a result, it becomes possible to perform processing by removing information with low reliability from the position information obtained from each channel of (m × n) in advance, thereby improving reliability and accuracy.
Third embodiment.
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the antennas 10-1, 10-2,..., 10-n are arranged within a predetermined radius r circle of the roof of the moving body 1. The reception outputs of the antennas 10-1, 10-2,..., 10-n are respectively supplied to the reception processing units 11-1, 11-2,. Outputs an n-channel baseband signal.

このnチャンネルのベースバンド信号は、分配部12−1〜12−nにより、時間の異なるm個のデータに分配され、分配部12−1〜12−nからは、空間と時間の異なる(m×n)チャンネルのベースバンド信号が得られる。ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで各チャンネルのベースバンド信号から、3次元位置情報(緯度、経度、高度)が求められる。   The n-channel baseband signals are distributed to m pieces of data having different times by distribution units 12-1 to 12-n, and the distribution units 12-1 to 12-n have different space and time (m Xn) A channel baseband signal is obtained. Baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm, based on baseband signals of each channel, three-dimensional position information (latitude, longitude, altitude) Is required.

各チャンネルのベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで求められた移動体1の3次元位置情報は、スクリーニング部17に送られる。また、たとえば、魚眼レンズつきのカメラで天空の写真を取得し、得られた写真の映像から作成された3次元画像データが3次元画像データ取得部15から受信状態検出部16に送られる。受信状態検出部16で、各GPS衛星の位置と移動体1の3次元画像データとを対応するように重ね合わせて、受信可能な衛星が識別される。受信状態検出部16で求められた受信可能なGPS衛星の数の情報は、受信状態の情報として、スクリーニング部17に送られる。受信可能なGPS衛星の数が「4」未満の場合には、その情報はスクリーニング部17でスクリーニングされる。   The baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2,..., 13-1m to 13-nm of the respective channels are obtained by the screening unit 17 Sent to. Also, for example, a sky photograph is acquired with a camera with a fisheye lens, and 3D image data created from the obtained image of the photograph is sent from the 3D image data acquisition unit 15 to the reception state detection unit 16. The reception state detector 16 superimposes the position of each GPS satellite and the three-dimensional image data of the moving body 1 so as to correspond to each other, and a receivable satellite is identified. Information on the number of receivable GPS satellites obtained by the reception state detection unit 16 is sent to the screening unit 17 as reception state information. When the number of receivable GPS satellites is less than “4”, the information is screened by the screening unit 17.

スクリーニング部17の出力が有効サンプル抽出および演算部20に送られる。有効サンプル抽出および演算部20は、ベースバンド信号処理部13−11〜13−n1、13−12〜13−n2、…、13−1m〜13−nmで求められた各チャンネルの3次元位置情報のサンプルから、誤差が所定値内にあるサンプルを抽出し、誤差が所定値以内にあると推定されるサンプルの3次元位置情報を合計し、その合計値をサンプル数で除算して、移動体1の位置座標を算出するものである。   The output of the screening unit 17 is sent to the effective sample extraction and calculation unit 20. The effective sample extraction and calculation unit 20 is configured to obtain three-dimensional position information of each channel obtained from the baseband signal processing units 13-11 to 13-n1, 13-12 to 13-n2, ..., 13-1m to 13-nm. Samples from which the error is within a predetermined value are extracted, the three-dimensional position information of the samples whose error is estimated to be within the predetermined value is summed, and the total value is divided by the number of samples, 1 position coordinates are calculated.

つまり、(m×n)の各チャンネルから得られる3次元位置情報には誤差があるため、各チャンネルから3次元位置情報は、移動体1の実際の位置を中心として、ばらつく。図8に示したように、アンテナ10−1、10−2、…は、半径rを中心とした円内に配置されている。したがって、各チャンネルから得られる3次元位置情報は、図9に示すように、半径rに規定値αを乗じた範囲にばらついていると考えられる。   That is, since there is an error in the three-dimensional position information obtained from each channel of (m × n), the three-dimensional position information from each channel varies around the actual position of the mobile body 1. As shown in FIG. 8, the antennas 10-1, 10-2,... Are arranged in a circle centered on a radius r. Therefore, it is considered that the three-dimensional position information obtained from each channel varies within a range obtained by multiplying the radius r by the specified value α, as shown in FIG.

そこで、この実施の形態では、有効サンプル抽出および演算部20で、(m×n)の各チャンネルから得られる3次元位置情報を3次元座標上にプロットし、アンテナを設置した半径rに位置検出誤差に関する規定値αを乗じた値a・rを半径とする球体でプロットされた点を覆い、プロットされた点がその球内に最も多く含まれる球を探索し、探索された球の中に含まれるプロット点の座標のサンプルを抽出し、この探索された球の中に含まれこの探索された球の中に含まれるプロット点の座標のサンプルの3次元位置情報を合計し、るプロット点の座標のサンプルの3次元位置情報を合計し、その合計値をサンプル数で除算して、移動体1の位置情報が求められる。   Therefore, in this embodiment, the effective sample extraction and calculation unit 20 plots three-dimensional position information obtained from each (m × n) channel on three-dimensional coordinates, and detects the position at the radius r where the antenna is installed. Covers the plotted point with a sphere whose radius is a value a · r multiplied by the specified value α related to the error, searches for the sphere in which the plotted point is most contained in the sphere, and in the searched sphere The sample of the coordinates of the included plot points is extracted, and the plot points that are included in this searched sphere and sum the three-dimensional position information of the sample of the coordinates of the plot points included in this searched sphere The three-dimensional position information of the samples at the coordinates is added up, and the total value is divided by the number of samples to obtain the position information of the moving body 1.

すなわち、図9に示すように、(m×n)チャンネルの各チャンネルで求められた3次元の位置情報は、3次元座標(x,y,z)で表される。この各チャンネルの3次元の位置座標が3次元空間上にプロットされる。図9では、チャネルCh11で求められた3次元位置情報P11が3次元座標(x11,y11,z11)にプロットされ、チャネルCh12で求められた3次元位置情報P12が3次元位置座標(x12,y12,z12)にプロットされ、チャネルChmnで求められた3次元位置情報Pmnが3次元座標(xmn,ymn,zmn)にプロットされている。   That is, as shown in FIG. 9, the three-dimensional position information obtained for each channel of (m × n) channels is represented by three-dimensional coordinates (x, y, z). The three-dimensional position coordinates of each channel are plotted on a three-dimensional space. In FIG. 9, the three-dimensional position information P11 obtained in the channel Ch11 is plotted on the three-dimensional coordinates (x11, y11, z11), and the three-dimensional position information P12 obtained in the channel Ch12 is plotted in the three-dimensional position coordinates (x12, y12). , Z12), and the three-dimensional position information Pmn obtained by the channel Chmn is plotted on the three-dimensional coordinates (xmn, ymn, zmn).

位置検出誤差に関する規定値αをアンテナが設置される半径rに乗じた値a・rを半径とする球体でプロットされた点を覆い、プロット点がその球内に最も多く含まれる球を探索することで、位置P00を中心とする半径a・rの球が求められる。有効サンプル抽出および演算部20で、この位置P00を中心とする半径a・rの球内に含まれるプロット点のサンプルが抽出される。抽出されたサンプルの座標の総和をサンプル数で除した値から、移動体1の3次元位置座標が求められる。   Cover a point plotted by a sphere having a radius a which is a value a · r obtained by multiplying a radius r where the antenna is installed by a specified value α related to the position detection error, and search for a sphere having the most plotted points in the sphere. Thus, a sphere having a radius a · r centered on the position P00 is obtained. The effective sample extraction and calculation unit 20 extracts a sample of plot points contained in a sphere having a radius a · r centered on the position P00. The three-dimensional position coordinates of the moving body 1 are obtained from the value obtained by dividing the sum of the extracted sample coordinates by the number of samples.

たとえば図9の場合は、移動体1の位置座標PESTは
PEST=(P11(x11,y11,z11)+P21(x21,y21,z21)+P22(x22,y22,z22)+P34(x34,y34,z34)/4
として算出される。
For example, in the case of FIG. 9, the position coordinate PEST of the moving body 1 is PEST = (P11 (x11, y11, z11) + P21 (x21, y21, z21) + P22 (x22, y22, z22) + P34 (x34, y34, z34) / 4
Is calculated as

また、このようにして求められた移動体1の位置座標PESTを用いて、移動体1の姿勢情報を算出するようにしてもよい。たとえば、図9の場合には、半径a・rの球内に含まれるアンテナ10−1からのサンプルはP11のみであるので、アンテナ10−1の位置P1は、
P1=P11(x11,y11,z11)
とされる。半径a・rの球内に含まれるアンテナ10−2からのサンプルはP21とP22であるので、アンテナ10−2の位置P2は、
P2=(P21(x21,y21,z21)+P22(x22,y22,z22))/2
で算出される。半径a・rの球内に含まれるアンテナ10−3からのサンプルはP34のみであるので、アンテナ10−3の位置P3は、
P3=P11(x34,y34,z34)
とされる。
Further, the posture information of the moving body 1 may be calculated using the position coordinates PEST of the moving body 1 obtained in this way. For example, in the case of FIG. 9, since the sample from the antenna 10-1 included in the sphere of radius a · r is only P11, the position P1 of the antenna 10-1 is
P1 = P11 (x11, y11, z11)
It is said. Since the samples from the antenna 10-2 included in the sphere of radius a · r are P21 and P22, the position P2 of the antenna 10-2 is
P2 = (P21 (x21, y21, z21) + P22 (x22, y22, z22)) / 2
Is calculated by Since the sample from the antenna 10-3 included in the sphere of radius a · r is only P34, the position P3 of the antenna 10-3 is
P3 = P11 (x34, y34, z34)
It is said.

位置座標PESTを中心にして、求められたアンテナ10−1、10−2、…の位置座標P1、P2、P3、…がプロットされる。そして、プロットされたアンテナの位置座標P1、P2、P3、…と、移動体1上に取り付けられたアンテナの位置との関係を比較することにより、移動体1の姿勢を求めることができる。   The obtained position coordinates P1, P2, P3,... Of the antennas 10-1, 10-2,. Then, by comparing the relationship between the plotted position coordinates P1, P2, P3,... Of the antenna and the position of the antenna attached on the moving body 1, the posture of the moving body 1 can be obtained.

以上のように、本発明の第4の実施の形態では、アンテナを設置した半径rに位置検出誤差に関する規定値aを乗じた値OLE_LINK1aOLE_LINK1・rを半径とする球体でプロットされた点を覆い、プロット点がその球内に最も多く含まれる球を探索することで、位置P00を中心とする半径a・rの球が求められ、この位置P00を中心とする半径a・rの球内に含まれるプロット点のサンプルを抽出し、抽出されたサンプルの座標の総和をサンプル数で除した値から、移動体1の3次元位置座標を求めるようにしている。これにより、信頼性が向上され、また、位置検出精度が向上される。   As described above, in the fourth embodiment of the present invention, a point plotted by a sphere having a radius OLE_LINK1aOLE_LINK1 · r obtained by multiplying the radius r where the antenna is installed by the specified value a regarding the position detection error is covered. By searching for a sphere having the largest number of plot points in the sphere, a sphere having a radius a · r centered at the position P00 is obtained and included in a sphere having a radius a · r centered at the position P00. A sample of plot points to be extracted is extracted, and the three-dimensional position coordinates of the moving body 1 are obtained from a value obtained by dividing the sum of the coordinates of the extracted samples by the number of samples. Thereby, reliability is improved and position detection accuracy is improved.

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を適宜、組み合わせてもよい。また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, You may combine the said embodiment suitably. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明は、簡易な方法で信頼性の高い位置検出を行うことにより、自動車のような移動体の運転支援の他、建設機械のクレーンのような可動な装置の位置の自動制御にも適用可能である。   The present invention can be applied to automatic control of the position of a movable device such as a crane of a construction machine in addition to driving support of a moving object such as an automobile by performing highly reliable position detection by a simple method. It is.

本発明の第1の実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態のアンテナの取り付けの説明に用いる斜視図である。It is a perspective view used for description of attachment of the antenna of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の説明に用いるタイミング図である。It is a timing diagram used for description of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of the 2nd Embodiment of this invention. 3次元画像データの一例の説明に用いる図である。It is a figure used for description of an example of three-dimensional image data. 3次元画像データの他の例の説明に用いる図である。It is a figure used for description of the other example of three-dimensional image data. 本発明に第3の実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of 3rd Embodiment in this invention. 本発明の第3の実施の形態のアンテナの取り付けの説明に用いる斜視図である。It is a perspective view used for description of attachment of the antenna of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における位置の算出の説明に用いる図である。It is a figure used for description of calculation of a position in a 3rd embodiment of the present invention. 従来のGPS受信機の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the conventional GPS receiver. 従来のGPS受信機のアンテナの取り付けの説明に用いる斜視図である。It is a perspective view used for description of attachment of the antenna of the conventional GPS receiver. 従来のGPS受信機の説明に用いるタイミング図である。It is a timing diagram used for description of the conventional GPS receiver.

符号の説明Explanation of symbols

1…移動体、
10−1〜10−n アンテナ、
11−1〜11−n 受信処理部、
12−1〜12−n 分配部、
13−11〜13−nm ベースバンド信号処理部、
14 演算部、
15 3次元画像データ取得部、
16 受信状態検出部、
17 スクリーニング部、
20 有効サンプル抽出および演算部
1 ... moving body,
10-1 to 10-n antenna,
11-1 to 11-n reception processing unit,
12-1 to 12-n distributor,
13-11 to 13-nm baseband signal processing unit,
14 arithmetic unit,
15 3D image data acquisition unit,
16 reception state detection unit,
17 Screening Department,
20 Effective sample extraction and calculation unit

Claims (13)

GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、
前記n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号をそれぞれベースバンド信号に復調するn個の受信処理部と、
前記n個の受信処理部で復調されたそれぞれのベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、
前記分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、
前記(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報から、ダイバシティ処理を行って、前記移動体の位置情報を検出算出する演算部と
を備えることを特徴とする測位装置。
N antennas (n is an integer of 1 or more) for receiving signals from GPS satellites;
N reception processing units for demodulating signals from GPS satellites received by the n antennas into baseband signals, respectively;
A distribution unit that distributes each baseband signal demodulated by the n reception processing units in the time axis direction;
(M × n) channel position information is calculated from (m × n) baseband signals obtained by dividing the n baseband signals by m in the time axis direction by the distributor (m × n). Baseband signal processing units,
A calculation unit that performs diversity processing from the position information of the (m × n) channels calculated by the (m × n) baseband signal processing units, and detects and calculates the position information of the moving body. A positioning device characterized by.
前記位置情報は、緯度、経度、高度の3次元位置情報であることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 The positioning apparatus according to claim 1, wherein the position information is three-dimensional position information of latitude, longitude, and altitude. 前記演算部は、前記(m×n)チャンネルの位置情報の合計をサンプル数で除算して前記移動体の位置情報とするようにしたことを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 The positioning device according to claim 1, wherein the calculation unit divides the total of the position information of the (m × n) channel by the number of samples to obtain the position information of the moving body. 前記ベースバンド処理部で、方位、車速情報を得て、方位、車速それぞれの和をサンプル数で除した値を前記移動体の方位および車速とすることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 2. The positioning according to claim 1, wherein the baseband processing unit obtains direction and vehicle speed information, and uses a value obtained by dividing the sum of the direction and vehicle speed by the number of samples as the direction and vehicle speed of the moving body. apparatus. 前記分配数mは移動体の車速で変更することを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 The positioning device according to claim 1, wherein the distribution number m is changed by a vehicle speed of the moving body. GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、
前記n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号からそれぞれベースバンド信号を復調するn個の受信処理部と、
前記n個の受信処理部で復調されたそれぞれのベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、
前記分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、
前記GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、
前記(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、前記受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、
前記(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報から前記スクリーングされた情報を除いた後、ダイバシティ処理を行って、前記移動体の位置情報を検出算出する演算部と
を備えることを特徴とする測位装置。
N antennas (n is an integer of 1 or more) for receiving signals from GPS satellites;
N reception processing units each for demodulating a baseband signal from signals from GPS satellites received by the n antennas;
A distribution unit that distributes each baseband signal demodulated by the n reception processing units in the time axis direction;
The position information of (m × n) channels is calculated from (m × n) baseband signals obtained by dividing n baseband signals by m in the time axis direction by the distributor (m × n). Baseband signal processing units,
A reception state detection unit for detecting a reception state of a signal from the GPS satellite;
Of the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units, the reception state information is detected according to the reception state information detected by the reception state detection unit. A screening unit for screening bad channel location information;
After the screened information is removed from the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units, diversity processing is performed to obtain the position information of the mobile body A positioning device comprising: an arithmetic unit for detecting and calculating the position.
前記受信環状態検出部は、移動体から見た周囲の3次元画像データに前記GPS衛星の位置に対応させ、前記移動体と前記GPS衛星との間に障害物があるかどうかを識別して前記GPS衛星からの信号が良好に受信できるかどうかを判断し、該良好に受信可能なGPS衛星の数を受信状態の情報として前記スクリーニング部に送出するようにしたことを特徴とする請求項6に記載の測位装置。 The reception ring state detection unit associates the surrounding three-dimensional image data viewed from the moving body with the position of the GPS satellite, and identifies whether there is an obstacle between the moving body and the GPS satellite. 7. The apparatus according to claim 6, wherein it is determined whether or not a signal from the GPS satellite can be received satisfactorily, and the number of GPS satellites that can be received well is transmitted to the screening unit as reception state information. The positioning device described in 1. 前記3次元の画像データとして、3次元地図または魚眼レンズでの撮影した映像を用いることを特徴とする請求項7に記載の測位装置。 8. The positioning device according to claim 7, wherein a video photographed with a three-dimensional map or a fisheye lens is used as the three-dimensional image data. 前記GPS衛星の位置は、前記ベースバンド信号処理部で復号された航法メッセージの軌道情報を用いるようにしたことを特徴とする請求項7に記載の測位装置 The positioning device according to claim 7, wherein the position of the GPS satellite uses orbit information of a navigation message decoded by the baseband signal processing unit. 前記ベースバンド信号処理部は、前記受信状態検出部で検出された良好に受信可能なGPS衛星の情報を用いてGPS衛星を選択するようにしたことを特徴とする請求項6に記載の測位装置。 The positioning device according to claim 6, wherein the baseband signal processing unit selects a GPS satellite using information of a GPS satellite that can be satisfactorily received and detected by the reception state detection unit. . 前記スクリーニング部は、前記受信状態検出部から受信状態の情報として送られてきた良好に受信可能なGPS衛星の数が規定値以下の場合には、そのチャンネルの位置情報を削除するようにスクリーニングすることを特徴とする請求項6に記載の測位装置。 The screening unit performs screening so as to delete the position information of the channel when the number of well-receivable GPS satellites transmitted as reception state information from the reception state detection unit is equal to or less than a predetermined value. The positioning device according to claim 6. GPS衛星からの信号を受信するn個(nは1以上の整数)のアンテナと、
前記n個のアンテナで受信したGPS衛星からの信号をベースバンド信号に復調するn個の受信処理部と、
前記n個の受信処理部で復調されたそれぞれのベースバンド信号を時間軸方向にm分配する分配部と、
前記分配部によりn個のベースバンド信号を時間軸方向にm個分割して得られた(m×n)のベースバンド信号から(m×n)チャンネルの位置情報を算出する(m×n)個のベースバンド信号処理部と、
前記GPS衛星からの信号の受信状態を検出する受信状態検出部と、
前記(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報の中から、前記受信状態検出部で検出された受信状態の情報に応じて、受信状態の悪いチャンネルの位置情報をスクリーニングするスクリーニング部と、
前記(m×n)個のベースバンド信号処理部で算出された(m×n)チャンネルの位置情報から前記スクリーングされた情報を除いた後、信頼性の高い情報を抽出し、抽出した位置情報から、ダイバシティ処理を行って、前記移動体の位置情報を検出算出する有効サンプル抽出および演算部と
を備えることを特徴とする測位装置。
N antennas (n is an integer of 1 or more) for receiving signals from GPS satellites;
N reception processing units for demodulating signals from GPS satellites received by the n antennas into baseband signals;
A distribution unit that distributes each baseband signal demodulated by the n reception processing units in the time axis direction;
The position information of (m × n) channels is calculated from (m × n) baseband signals obtained by dividing n baseband signals by m in the time axis direction by the distributor (m × n). Baseband signal processing units,
A reception state detection unit for detecting a reception state of a signal from the GPS satellite;
Of the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units, the reception state information is detected according to the reception state information detected by the reception state detection unit. A screening unit for screening bad channel location information;
After removing the screened information from the (m × n) channel position information calculated by the (m × n) baseband signal processing units, highly reliable information is extracted, and the extracted position A positioning apparatus comprising: an effective sample extraction and calculation unit that performs diversity processing from information and detects and calculates position information of the moving object.
前記n個のアンテナは、半径rの範囲内に設けられ、
前記有効サンプル抽出演算処理部は、前記スクリーニングされた3次元位置情報のサンプルを3次元空間にプロットして、前記半径rに規定値を乗じた半径の球体に含まれるプロット数が最も多い球体を探索し、前記プロット数が最も多い球体に含まれる位置情報の合計をサンプル数で除算した値を前記移動体の3次元の位置情報とすることを特徴とする請求項12に記載の測位装置。
The n antennas are provided within a radius r;
The effective sample extraction calculation processing unit plots the sample of the screened three-dimensional position information in a three-dimensional space, and selects a sphere having the largest number of plots included in a sphere having a radius obtained by multiplying the radius r by a specified value. 13. The positioning device according to claim 12, wherein a value obtained by searching and dividing the total position information included in the sphere with the largest number of plots by the number of samples is used as the three-dimensional position information of the moving body.
JP2003297068A 2003-08-21 2003-08-21 Positioning system Pending JP2005069743A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003297068A JP2005069743A (en) 2003-08-21 2003-08-21 Positioning system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003297068A JP2005069743A (en) 2003-08-21 2003-08-21 Positioning system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005069743A true JP2005069743A (en) 2005-03-17

Family

ID=34403026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003297068A Pending JP2005069743A (en) 2003-08-21 2003-08-21 Positioning system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005069743A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009150797A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Daido Signal Co Ltd Gps electric wave shielding object detection system
JP2013003084A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp Positioning device and positioning method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63282676A (en) * 1987-05-14 1988-11-18 Suzuki Motor Co Ltd Position detecting system
JPH01314982A (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Japan Radio Co Ltd Diversity reception gps receiver
JPH01318982A (en) * 1988-06-20 1989-12-25 Japan Radio Co Ltd Gps receiver for diversity reception
JPH07244151A (en) * 1994-03-04 1995-09-19 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho Method and apparatus for decision of position by gps signal
JPH07294623A (en) * 1994-04-22 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp Position-measuring device and moving body equipped with position-measuring device
JPH0954150A (en) * 1995-08-15 1997-02-25 Sharp Corp Diversity receiving-type gps receiver
JP2001516194A (en) * 1997-08-18 2001-09-25 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) Method and system for determining the location of a mobile wireless terminal
JP2001289647A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Honda Motor Co Ltd Navigator
JP2001289652A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Honda Motor Co Ltd Navigator
JP2002217802A (en) * 2000-12-20 2002-08-02 Texas Instr Inc <Ti> Radio communication system utilizing doppler diversity

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63282676A (en) * 1987-05-14 1988-11-18 Suzuki Motor Co Ltd Position detecting system
JPH01314982A (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Japan Radio Co Ltd Diversity reception gps receiver
JPH01318982A (en) * 1988-06-20 1989-12-25 Japan Radio Co Ltd Gps receiver for diversity reception
JPH07244151A (en) * 1994-03-04 1995-09-19 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho Method and apparatus for decision of position by gps signal
JPH07294623A (en) * 1994-04-22 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp Position-measuring device and moving body equipped with position-measuring device
JPH0954150A (en) * 1995-08-15 1997-02-25 Sharp Corp Diversity receiving-type gps receiver
JP2001516194A (en) * 1997-08-18 2001-09-25 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) Method and system for determining the location of a mobile wireless terminal
JP2001289647A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Honda Motor Co Ltd Navigator
JP2001289652A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Honda Motor Co Ltd Navigator
JP2002217802A (en) * 2000-12-20 2002-08-02 Texas Instr Inc <Ti> Radio communication system utilizing doppler diversity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009150797A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Daido Signal Co Ltd Gps electric wave shielding object detection system
JP2013003084A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp Positioning device and positioning method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2051556B1 (en) Procedure to increase position availability
US7646338B2 (en) Method of optimization of processing of location data in the presence of a plurality of satellite positioning constellations
EP1597841B1 (en) Method and system for monitoring mobile communication terminal position determination performance by using wireless communication network and a-gps
CN104076371B (en) Utilize the internet focus positioning of satellite system
CN100401093C (en) Method and apparatus for determining an error estimate in a hybrid position determination system
US7885314B1 (en) Cancellation system and method for a wireless positioning system
US10371821B2 (en) Satellite signal reception apparatus, satellite signal reception method and program therefor
US20100201569A1 (en) System and method for detecting location using data communication network
US7068217B2 (en) Positioning device, mobile terminal, positioning method, and positioning program
US20160003949A1 (en) Systems and methods for estimating whether a receiver is inside or outside a building
WO2011149771A2 (en) Network location and synchronization of peer sensor stations in a wireless geolocation network
US20090213004A1 (en) Method and system for selecting optimal satellites for a-gps location of handsets in wireless networks
CN106455046B (en) satellite-WiFi flight time combined positioning system and method thereof
EP1166142B1 (en) Position finding
EP1554600A2 (en) Methods and systems for determining the position of a mobile terminal using digital television signals
KR20070038744A (en) Regional ionosphere modeling estimation and application method
JP2009025292A (en) Monitoring unit of television signal
KR101964241B1 (en) Method and apparatus for determining a position of a gnss receiver
WO2010080676A2 (en) Method and system for optimal satellites for a-gps location of handsets in wireless networks
EP3667369A1 (en) Positioning system for a land vehicle and method for computing high-precision gnss positions of a land vehicle
JP2005221331A (en) Gps receiver
KR20100028189A (en) Method and apparatus for calculation location based on gps
CN101150351A (en) A method and device for obtaining receiver location under mixed satellite mode
JP2004061464A (en) Position information terminal
KR20140024640A (en) Method and apparatus for determining nlos(non-line of sight) around a gps receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081224