JP2005331257A - Moving body position determination device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数個の人工衛星からの電波を受信して測位計算を実行する測位装置部からの測位結果と、車速センサやジャイロ等を用いた方位センサのセンサ出力とを用いて、移動体の位置判定を行なう移動体位置判定装置に関する。 The present invention uses a positioning result from a positioning device section that receives radio waves from a plurality of artificial satellites and executes positioning calculation, and a sensor output of a direction sensor using a vehicle speed sensor, a gyroscope, etc. The present invention relates to a mobile body position determination apparatus that performs position determination.
人工衛星(以下、単に衛星という)からの受信信号を利用して移動体の位置を測定するGPS(Global Positioning System)受信機を用いて、移動体、例えば自動車の位置を判定するようにする移動体位置判定装置が、自動車の場合であれば、カーナビゲーションシステムと呼ばれて賞用されている。 Movement that determines the position of a mobile object, for example, an automobile, using a GPS (Global Positioning System) receiver that measures the position of the mobile object using a received signal from an artificial satellite (hereinafter simply referred to as a satellite) If the body position determination device is a car, it is called a car navigation system and used for awards.
GPS受信機は、衛星からの受信信号(以下、この信号をGPS衛星信号という)を復調して衛星の軌道データを獲得し、衛星の軌道および時間情報と衛星信号の遅延時間から、自受信機の3次元位置を連立方程式により導き出す。測位演算のために4個の衛星からの信号が必要となるのは、GPS受信機内部の時間と衛星の時間とで誤差があり、その誤差の影響を除去するためである。 The GPS receiver demodulates a received signal from the satellite (hereinafter, this signal is referred to as a GPS satellite signal) to acquire the orbit data of the satellite, and from the satellite's orbit and time information and the delay time of the satellite signal, Is derived by simultaneous equations. The reason why the signals from the four satellites are required for the positioning calculation is that there is an error between the time in the GPS receiver and the time of the satellite, and the influence of the error is removed.
民生用GPS受信機の場合には、衛星(Navstar)からのL1帯、C/A(Clear and Aquisition)コードと呼ばれる拡散符号によりスペクトラム拡散された信号電波を受信して、測位演算を行なう。 In the case of a consumer-use GPS receiver, a signal radio wave spectrum-spread by a spread code called an L1 band, C / A (Clear and Acquisition) code from a satellite (Navstar) is received, and a positioning calculation is performed.
C/Aコードは、送信信号速度(チップレート)が1.023MHz、符号長が1023のPN(pseudo random noise;擬似ランダム雑音)系列の符号、例えばGold符号からなる拡散符号である。そして、衛星からの信号は、50bpsのデータを拡散符号を用いてスペクトラム拡散した信号により、周波数が1575.42MHzのキャリアをBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調した信号である。この場合、符号長が1023であるので、C/Aコードは、PN系列の符号が、1023チップを1周期(したがって、1周期=1ミリ秒)として、繰り返すものとなっている。 The C / A code is a spreading code composed of a code of a PN (pseudo random noise) sequence having a transmission signal speed (chip rate) of 1.023 MHz and a code length of 1023, for example, a Gold code. The signal from the satellite is a signal obtained by subjecting a carrier having a frequency of 1575.42 MHz to BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation using a signal obtained by spectrum-spreading 50 bps data using a spreading code. In this case, since the code length is 1023, the C / A code is such that the code of the PN sequence repeats with 1023 chips as one cycle (thus, one cycle = 1 millisecond).
このC/AコードのPN系列の符号は、衛星ごとに異なっているが、どの衛星が、どのPN系列の符号を用いているかは、予めGPS受信機で検知できるようにされている。また、後述するような航法メッセージ(軌道情報)によって、GPS受信機では、どの衛星からの信号を、その地点およびその時点で受信できるかが判るようになっている。したがって、GPS受信機では、例えば3次元測位であれば、その地点およびその時点で取得できる4個以上の衛星からの電波を受信して、スペクトラム逆拡散し、測位演算を行って、自分の位置を求めるようにする(例えば、特許文献1(特開2003−258769号公報)参照)。 The PN sequence code of the C / A code is different for each satellite, but which satellite uses which PN sequence code can be detected in advance by a GPS receiver. Further, a navigation message (orbit information) as will be described later allows the GPS receiver to know from which satellite a signal can be received at that point and at that point. Therefore, in the GPS receiver, for example, in the case of three-dimensional positioning, it receives radio waves from four or more satellites that can be acquired at that point and at that point, performs spectrum despreading, performs positioning calculation, and (See, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-258769)).
上記のように、GPS受信機は、メモリに取得保持している衛星の軌道情報から、各衛星の位置、速度、使用PN符号などを検知すると共に、好ましくは4個以上の衛星からの受信信号(以下、GPS信号という)を用いて測位計算を行なうようにする。しかし、GPS受信機が測位計算した結果の位置は、ある程度の誤差を持っている。 As described above, the GPS receiver detects the position, velocity, used PN code, etc. of each satellite from the orbit information of the satellite acquired and held in the memory, and preferably receives signals from four or more satellites. (Hereinafter referred to as a GPS signal) is used to perform positioning calculation. However, the position resulting from the positioning calculation by the GPS receiver has a certain amount of error.
そこで、従来のカーナビゲーションシステム等の移動体位置判定装置においては、GPS衛星からのGPS信号を受信し測位演算処理を行なうGPS受信機に加えて、タイヤの回転数などから自動車の速度を検出する車速センサや、ジャイロなどを用いた方位センサを備え、それらのセンサ出力を用いて、GPS受信機で得られた測位結果を補正して、移動体の絶対位置の算出を行なっている。このような構成の移動体位置判定装置では、GPS信号による位置計算と位置変化量の補正用としてのセンサ出力により、GPS受信機単体での測位演算よりも高い精度の位置判定結果が得られる。 Therefore, in a mobile position determination device such as a conventional car navigation system, in addition to a GPS receiver that receives a GPS signal from a GPS satellite and performs a positioning calculation process, the speed of the vehicle is detected from the number of rotations of the tire and the like. An azimuth sensor using a vehicle speed sensor or a gyro is provided, and using these sensor outputs, the positioning result obtained by the GPS receiver is corrected to calculate the absolute position of the moving body. In the mobile body position determination apparatus having such a configuration, a position determination result with higher accuracy than the positioning calculation of the GPS receiver alone can be obtained by the position calculation using the GPS signal and the sensor output for correcting the position change amount.
図6は、上述のように高い精度の位置判定結果が得られるようにされた従来の移動体位置判定装置の構成を示すブロック図であり、これはカーナビゲーションシステムの場合の例である。すなわち、この例の移動体位置判定装置は、GPS受信機部1と、ホスト・アプリケーション部2と、車速センサ3と、ジャイロなどを用いた方位センサ4と、地図情報メモリ5と、LCD(Liquid Crystal Display)などからなる表示部6と、操作入力部7とからなる。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional mobile body position determination apparatus that can obtain a position determination result with high accuracy as described above. This is an example of a car navigation system. That is, the mobile body position determination apparatus of this example includes a
GPS受信機部1は、GPS衛星からの信号を受信して、例えば一定周期で、測位演算を行ない、その測位演算結果を、前記周期に同期して、ホスト・アプリケーション部2に送る。また、車速センサ3は、所定時間当たりのタイヤの回転数などから、当該移動体位置判定装置が搭載されている自動車の速度を検出し、その検出した速度情報を、センサ出力としてホスト・アプリケーション部2に送る。さらに、ジャイロなどからなる方位センサ4は、自動車が移動している方向を検出し、その検出出力を、そのセンサ出力としてホスト・アプリケーション部2に送る。
The
ホスト・アプリケーション部2は、GPS受信機部1から前記一定周期で送られてくる測位演算結果を受信すると共に、車速センサ3や方位センサ4からのセンサ出力を、ホスト・アプリケーション部2に設けられるA/Dコンバータによりデジタル信号に変換し、例えば一定周期で送られてくる測位演算結果に同期してサンプリングすることにより取り込む。そして、車速センサ3や方位センサ4からのセンサ出力を用いて、移動体である自動車の位置変化量を測定する。
The
そして、ホスト・アプリケーション部2では、GPS受信機部1からの測位演算結果を、前記センサ出力から測定された位置変化量を用いて補正して、前記自動車の現在位置を判定する。
Then, the
そして、ホスト・アプリケーション部2は、表示部6の画面において、操作入力部7を通じた縮尺率により、地図情報メモリ5から読み出した現在位置近傍の地図を表示すると共に、上記のようにして判定した自動車の現在位置を、表示されている前記地図上に重ねて、例えば三角マークなどを用いて移動方向と共に表示するようにする。
Then, the
上記の特許文献は、次の通りである。
上述のようにして、移動体位置判定装置においては、ホスト・アプリケーション部2では、GPS受信機部で測位演算して求められた測位位置を、車速センサ3や方位センサ4からのセンサ出力により求めた位置変化量に基づいて補正することにより、精度の高い位置判定をするようにしている。
As described above, in the mobile body position determination apparatus, the
しかしながら、図6に示したように、従来の移動体位置判定装置においては、車速センサ3や方位センサ4からのセンサ出力のデジタル変換処理およびそのデジタル信号のサンプリング処理は、全てホスト・アプリケーション部2で行なうようにしているので、高い精度の位置判定結果を得るようにするためには、ホスト・アプリケーション部2に、センサ出力のA/Dコンバータやサンプリング処理部を設ける必要があると共に、ホスト・アプリケーション部のマイクロコンピュータの処理負荷が重くなるという問題がある。
However, as shown in FIG. 6, in the conventional mobile body position determination device, the digital conversion processing of the sensor output from the
ホスト・アプリケーション部2は、地図表示や操作入力部を通じたユーザからの指示に応じた処理などをも行なう必要があり、処理負荷は、軽い方が処理速度などの点でも有利であるが、従来の移動体位置判定装置では、センサ出力の処理を行なわなければならないために、処理速度や操作に対する応答性が悪化するおそれがある。
The
この発明は、以上の点にかんがみ、上述の問題点を解消した移動体位置判定装置を提供することを目的とする。 This invention aims at providing the mobile body position determination apparatus which solved the above-mentioned problem in view of the above points.
上記の課題を解決するために、この発明による移動体位置判定装置は、
複数個の人工衛星からの電波を受信して測位計算をする測位装置部と、移動体の速度および/または移動方位を検出するセンサ部と、前記測位装置部からの測位結果および前記センサ部からのセンサ出力から前記移動体の位置を判定するホスト処理装置部とを備え、
前記測位装置部は、
人工衛星からの信号を復調して、測位演算を行なう信号復調・測位演算部と、
前記センサ部からのセンサ出力をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ部と、
前記A/Dコンバータ部からの前記センサ出力のデジタル信号をサンプリングするサンプリング処理演算部と、
前記信号復調・測位演算部からの前記測位演算の結果と、前記サンプリング処理演算部からの前記センサ出力の前記サンプリング結果とを、前記ホスト処理装置部に転送するデータ転送部と
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a mobile object position determination device according to the present invention provides:
From a positioning device unit that receives radio waves from a plurality of artificial satellites and performs positioning calculation, a sensor unit that detects a speed and / or moving direction of a moving body, a positioning result from the positioning device unit, and a sensor unit A host processing unit that determines the position of the moving body from the sensor output of
The positioning device section is
A signal demodulation / positioning calculation unit that demodulates signals from satellites and performs positioning calculations;
An A / D converter for converting a sensor output from the sensor into a digital signal;
A sampling processing operation unit for sampling a digital signal of the sensor output from the A / D converter unit;
A data transfer unit that transfers a result of the positioning calculation from the signal demodulation / positioning calculation unit and a sampling result of the sensor output from the sampling processing calculation unit to the host processing unit; And
上述の構成のこの発明においては、センサ部からのセンサ出力をデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、センサ出力のデジタル信号をサンプリングするサンプリング処理演算部は、GPS受信機部に設けられる。そして、GPS受信機部から、その測位演算結果と一緒に、センサ出力のサンプリング結果が、ホスト処理装置部に送られる。 In the present invention having the above-described configuration, the A / D converter that converts the sensor output from the sensor unit into a digital signal and the sampling processing calculation unit that samples the digital signal of the sensor output are provided in the GPS receiver unit. Then, a sampling result of the sensor output is sent from the GPS receiver unit to the host processing unit unit together with the positioning calculation result.
したがって、ホスト処理装置部は、GPS受信機部からの測位演算結果と、センサ出力のサンプリング処理結果とを受け取って、精度の高い位置判定を行なうことができ、従来のように、ホスト処理装置部で、センサ出力をデジタル信号に変換したり、また、サンプリングしたりする必要はない。 Therefore, the host processing device unit can receive the positioning calculation result from the GPS receiver unit and the sampling processing result of the sensor output, and perform highly accurate position determination. Thus, there is no need to convert the sensor output into a digital signal or to sample it.
この発明によれば、ホスト処理装置部で、センサ出力をデジタル信号に変換したり、また、サンプリング処理したりする必要はないので、ホスト処理装置部の処理負荷が軽減される。また、ホスト処理装置部にA/Dコンバータやサンプリング処理部を追加する必要がない分、移動体位置判定装置のシステム全体としての実装が軽減され、コストダウンにも繋がる。 According to the present invention, it is not necessary to convert the sensor output into a digital signal or perform sampling processing in the host processing unit, so that the processing load on the host processing unit is reduced. Further, since it is not necessary to add an A / D converter or a sampling processing unit to the host processing unit, the mounting of the moving body position determination device as a whole system is reduced, leading to cost reduction.
以下、この発明による移動体位置判定装置の実施形態を、図を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施形態をカーナビゲーションシステムに適用した場合における移動体位置判定装置の構成を示すブロック図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a moving body position determination device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving body position determination device when the embodiment of the present invention is applied to a car navigation system.
すなわち、この例の移動体位置判定装置は、全体の構成要素は、従来と同様に、測位装置部としてのGPS受信機部11と、ホスト処理装置部としてのホスト・アプリケーション部12と、車速センサ13と、ジャイロなどを用いた方位センサ14と、地図情報メモリ15と、例えばLCD(Liquid Crystal Display)からなる表示部16と、操作入力部17とからなる。
That is, the mobile body position determination apparatus of this example is composed of a GPS receiver section 11 as a positioning apparatus section, a
しかし、この実施形態の移動体位置判定装置では、車速センサ13と、方位センサ14は、ホスト・アプリケーション部12に接続されるのではなく、GPS受信機部11に接続される。そして、GPS受信機部11が、センサ出力をデジタル信号に変換し、サンプリング処理する。そして、センサ出力のデジタル信号のサンプリング処理結果と、GPS衛星信号から得た測位結果とを、一緒に、ホスト・アプリケーション部12に送るようにする。
However, in the moving body position determination device of this embodiment, the
このため、この実施形態では、GPS受信機部11は、図1に示すような構成を備える。すなわち、GPS受信機部11は、GPSアンテナで受信された信号から、GPS衛星信号を抽出するための高周波信号処理部(以下、RF部と略称する)21と、演算制御部22と、A/Dコンバータ部23および24とを備える。
Therefore, in this embodiment, the GPS receiver unit 11 has a configuration as shown in FIG. That is, the GPS receiver unit 11 includes a high-frequency signal processing unit (hereinafter abbreviated as an RF unit) 21 for extracting a GPS satellite signal from a signal received by a GPS antenna, an
演算制御部22は、マイクロコンピュータやDSP(Digital Signal Processor)で構成されるもので、RF部21からのGPS衛星信号を復調して測位演算を実行する信号復調・測位演算部221と、データ入出力部222と、サンプリング処理演算部223と、制御部224とを備えて構成される。
The
RF部21は、図示を省略した局部発振器とミキサー(混合回路)とを備え、ミキサーにおいて、衛星信号の受信信号と前記局部発振器からの局部発振信号とを混合して、数MHz〜数十MHzの中間周波信号に周波数変換し、その中間周波信号を、演算制御部22の信号復調・測位演算部221に出力する。
The
信号復調・測位演算部221は、制御部224の制御の下において、C/Aコードの同期をとり、GPS信号の復調(スペクトラム逆拡散)処理を行なうと共に、時間同期を取り、測位計算を実行する。信号復調・測位演算部3は、また、受信信号を復調処理して得たエフェメリスの情報やアルマナックの情報を記憶部(図示は省略)に記憶する。
Under the control of the
そして、信号復調・測位演算部221で求められた測位結果の位置情報(以下、GPS測位データ)は、制御部224の制御にしたがって、データ入出力部222を介して、ホスト・アプリケーション部12に、GPS受信機部11から一定周期で送られる。
Then, the position information of the positioning result obtained by the signal demodulation / positioning calculation unit 221 (hereinafter referred to as GPS positioning data) is sent to the
A/Dコンバータ部23は、車速センサ13からの車速センサ出力をデジタル信号に変換し、演算制御部22のサンプリング処理演算部223に供給する。また、A/Dコンバータ部24は、方位センサ14からの方位センサ出力をデジタル信号に変換し、演算制御部22のサンプリング処理演算部223に供給する。
The A /
サンプリング処理演算部223は、後述するように、ホスト・アプリケーション部12から指示されるサンプリングレートで、デジタル信号とされた車速センサ出力と、方位センサ出力をサンプリング処理する。
As will be described later, the sampling processing calculation unit 223 performs sampling processing on the vehicle speed sensor output and the azimuth sensor output that are converted into digital signals at a sampling rate instructed by the
図2は、このサンプリング処理演算部223におけるサンプリング処理の説明のための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the sampling processing in the sampling processing calculation unit 223.
信号復調・測位演算部221の測位結果のGPS測位データは、図2(B)に示すような送信タイミングで、一定周期毎に、ホスト・アプリケーション部12に送信されるが、サンプリング処理演算部223では、当該送信の1周期期間を、センサ出力のデジタルのサンプリング処理区間Tsとして、次のようなサンプリング処理演算を行なう。
The GPS positioning data of the positioning result of the signal demodulation /
サンプリング処理演算部223では、サンプリング処理区間Tsにおいては、図2(A)に示すように、所定のクロックCKのタイミングで、A/Dコンバータ23および24からのセンサ出力をそれぞれ読み込むことでサンプリングし、そのサンプリング値をそれぞれ累積加算する。そして、この実施形態では、サンプリング処理演算部223は、各累積加算値SUMを、サンプリング処理区間Ts内でのA/Dコンバータ23および24からのセンサ出力の読み込み回数CTで割った平均値AVR(=SUM÷CT)を、それぞれのセンサ出力のサンプリング処理結果とする。
In the sampling processing operation unit 223, sampling is performed by reading the sensor outputs from the A /
この場合、センサ出力のサンプリング処理結果は、信号復調・測位演算部221からのGPS測位データと同期した同じ時点における情報である。すなわち、図2から分かるように、GPS測位データは、区間Tsの測位結果の位置情報であり、また、サンプリング処理演算部223で得られるサンプリング処理結果も、同じ区間TsでのA/Dコンバータ23,24からのサンプリング処理結果である。
In this case, the sampling processing result of the sensor output is information at the same time synchronized with the GPS positioning data from the signal demodulation /
このサンプリング処理演算部223のサンプリング処理結果は、この実施形態では、ホスト・アプリケーション部12からの、当該サンプリング処理結果の送信要求が来ているときにだけ、制御部224による制御に基づいて、データ入出力部222を通じて、GPS測位データと共に、図2(B)の送信タイミングで、GPS受信機部22から、ホスト・アプリケーション部12に送られる。
In this embodiment, the sampling processing result of the sampling processing calculation unit 223 is based on the control by the
なお、ホスト・アプリケーション部12に送られるセンサ出力のサンプリング処理結果は、ホスト・アプリケーション部12での処理内容によっては、センサ出力のサンプリング平均値AVRではなく、各センサ出力のデジタル信号の前記累積加算値SUMと前記読み込み回数CTとであってもよい。つまり、その場合には、ホスト・アプリケーション部12で、前述の平均値を求める演算が行なうようにする。
The sensor output sampling processing result sent to the
この実施形態では、ホスト・アプリケーション部12は、GPS受信機部11からGPS測位データおよびセンサ出力のサンプリング処理結果を受けるだけでなく、GPS受信機部11に対して、センサ出力のサンプリングレートを指示すると共に、必要なときにのみ、センサ出力のサンプリング処理結果の取得要求をする機能を備える。
In this embodiment, the
そして、ホスト・アプリケーション部12は、前述したように、センサ出力のサンプリング処理結果を受信したときには、当該センサ出力のサンプリング処理結果から、移動体である自動車の位置変化量を測定し、受信したGPS測位データを、当該測定された位置変化量を用いて補正し、前記自動者の現在位置を判定する。
As described above, when the
そして、ホスト・アプリケーション部12は、地図情報メモリ15からの地図情報を用いて表示部16の表示画面へ地図を表示すると共に、その表示されている地図上に重ねて、判定した現在位置を、例えば三角マークなどにより移動方向と共に表示して、ユーザに知らせるようにする。
Then, the
[GPS受信機部11とホスト・アプリケーション部12との間の送受信]
図3は、GPS受信機部11と、ホスト・アプリケーション部12との間でなされる送信データおよび制御コマンドの送受信を説明するためのシーケンス図である。
[Transmission and reception between the GPS receiver unit 11 and the host application unit 12]
FIG. 3 is a sequence diagram for explaining transmission / reception of transmission data and control commands performed between the GPS receiver unit 11 and the
図3の(1)に示すように、GPS受信機部11からは、ホスト・アプリケーション部12から、センサ出力のサンプリング処理結果の取得要求がなされていないときには、図2(B)に示したような一定周期で、GPS測位データのみがホスト・アプリケーション部12に送られる。このとき、このGPS測位データには、送信データがGPS測位データのみであることを示す情報を含むGPSデータヘッダが付加されている。
As shown in FIG. 3B, when the GPS receiver unit 11 does not request the sensor output sampling processing result from the
そして、ホスト・アプリケーション部12は、GPS測位データに加えてセンサ出力のデジタル信号のサンプリング結果(以下、A/Dサンプリングデータという)を要求するときには、GPS受信機部11に、図3の(2)に示すような制御コマンド(センサ出力取得要求情報)を送る。すなわち、このセンサ出力取得要求情報は、先頭の制御コマンドヘッダと、その次のA/Dサンプリングデータ要求コマンドデータと、さらにその次のサンプリングレートの指示データとからなる。
When the
GPS受信機部11は、このセンサ出力取得要求コマンドを受け取ると、図3の(2)に示すような、コマンド応答ヘッダと制御コマンド応答データとからなるセンサ出力取得要求応答情報を、ホスト・アプリケーション部12に送る。そして、GPS受信機部11は、このセンサ出力取得要求情報に含まれているサンプリングレートの指示データに従ったサンプリングレートで、センサ出力のデジタル信号をサンプリングする。
When the GPS receiver unit 11 receives this sensor output acquisition request command, the sensor output acquisition request response information including the command response header and the control command response data as shown in (2) of FIG. Send to
すなわち、後述するように、制御コマンドを制御部224が受信して、それに含まれているサンプリングレートの指示データをサンプリング処理演算部223に通知して、サンプリング処理を行なうように指示する。
That is, as will be described later, the
そして、GPS受信機部11は、GPS受信機部11は、送信タイミングになると、図3の(3)に示すような、GPSデータヘッダを先頭にし、次に、GPS測位データ、その次にセンサ出力のA/Dサンプリングデータが付加された送信データを、ホスト・アプリケーション部12に送る。このとき、この送信データに付加されているGPSデータヘッダには、送信データがGPS測位データに、センサ出力のA/Dサンプリングデータが付加されている旨の情報が含まれている。
Then, when the GPS receiver unit 11 reaches the transmission timing, the GPS receiver unit 11 starts with the GPS data header as shown in (3) of FIG. 3, then the GPS positioning data, and then the sensor. The transmission data to which the output A / D sampling data is added is sent to the
ホスト・アプリケーション部12は、GPS受信機部11からのコマンド応答情報を受け取ると、次の送信タイミングでGPS受信機部11から送られてくるセンサ出力のA/Dサンプリングデータ付きの送信データの受信を待ち、当該送信データが送られてくると、当該送信データを受信する。
When the
そして、ホスト・アプリケーション部12は、受信した送信データに付加されているGPSデータヘッダから、受信した送信データにGPS測位データと、センサ出力のA/Dサンプリングデータとが含まれていると判別したときには、前述したようにして、GPS測位データを、センサ出力のA/Dサンプリングデータにより測定した位置変化量を用いて補正し、現在の位置判定を行なう。
Then, the
そして、ホスト・アプリケーション部12は、取得要求していたセンサ出力のA/Dサンプリングデータについての取得要求を解除するときには、GPS受信機部11に、図3の(4)に示すような制御コマンド(センサ出力取得要求解除情報)を送る。このセンサ出力取得要求解除情報は、先頭の制御コマンドヘッダと、その次のA/Dサンプリングデータ要求解除コマンドデータとからなる。
When the
GPS受信機部11は、このセンサ出力取得要求解除コマンドを受け取ると、図3の(4)に示すような、コマンド応答ヘッダと制御コマンド応答データとからなるセンサ出力取得要求解除応答情報を、ホスト・アプリケーション部12に送る。そして、GPS受信機部11は、このセンサ出力取得要求解除情報に基づいて、図3の(5)に示すように、次の送信タイミングで、先頭のGPSデータヘッドと、GPS測位データとからなり、センサ出力のA/Dサンプリングデータを含まない送信データをホスト・アプリケーション部12に送る。このとき、GPSデータヘッダは、送信データがGPS測位データのみであることを示すものとなる。
When the GPS receiver unit 11 receives this sensor output acquisition request release command, the sensor output acquisition request release response information including the command response header and control command response data as shown in (4) of FIG. Send to
以下、同様にして、ホスト・アプリケーション部12は、センサ出力のA/Dサンプリングデータによる補正を行なうときには、GPS受信機部11に対して、A/Dサンプリングデータを要求するコマンドを送り、その必要がなくなったときには、A/Dサンプリングデータ要求を解除するコマンドを送って、適宜、必要に応じて、センサ出力のA/Dサンプリングデータを用いた測位位置の判定を行なうようにする。
Similarly, the
[GPS受信機部11のコマンド受信処理動作]
GPS受信機部11におけるホスト・アプリケーション部12からのコマンド受信処理動作を、図4のフローチャートを参照しながら説明する。この図4の処理は、主として、演算制御部22の制御部224で行なう。
[Command reception processing operation of GPS receiver unit 11]
The command reception processing operation from the
先ず、制御部224は、ホスト・アプリケーション部12からの制御コマンドを受信したかどうか判別し(ステップS101)、受信しないと判別したときには、その他の処理を行なう(ステップS102)。
First, the
ステップS101で、ホスト・アプリケーション部12からの制御コマンドを受信したと判別したときには、制御部224は、その制御コマンドヘッダなどから、受信した制御コマンドが有効なコマンドであるか否か判別し(ステップS103)、有効な制御コマンドではないと判別したときには、ホスト・アプリケーション部12にコマンドエラーを送って(ステップS104)、この処理ルーチンを終了する。
When it is determined in step S101 that the control command from the
また、ステップS103で、受信した制御コマンドは有効なコマンドであると判別したときには、受信した制御コマンドの解析処理を行なう(ステップS105)。 If it is determined in step S103 that the received control command is a valid command, the received control command is analyzed (step S105).
そして、制御部224は、受信した制御コマンドの制御コマンドヘッダに基づいて、受信した制御コマンドが、センサ出力取得要求情報であるか否か判別し(ステップS106)、そうではないと判別したときには、センサ出力取得要求解除情報であるか否か判別する(ステップS107)。そして、ステップS107でセンサ出力取得要求解除情報でもないと判別したときには、他のコマンドであると判別して、当該他のコマンドに対応した処理を実行する(ステップS108)。
Then, the
そして、制御部224は、制御コマンド応答情報をホスト・アプリケーション部12に送り(ステップS109)、この処理ルーチンを終了する。
Then, the
ステップS106で、受信した制御コマンドが、センサ出力取得要求情報であると判別したときには、制御部224は、当該制御コマンドに含まれているサンプリングレートの情報を、サンプリング処理演算部223に渡し、当該サンプリング処理演算部223にセンサ出力のデジタル信号のサンプリング処理の開始およびA/Dサンプリングデータの送出開始を指示する(ステップS110)。そして、制御部224は、サンプリングデータ要求フラグをセットし(ステップS111)、その後、制御コマンド応答情報をホスト・アプリケーション部12に送り(ステップS109)、この処理ルーチンを終了する。
When it is determined in step S106 that the received control command is sensor output acquisition request information, the
サンプリング処理演算部223は、この制御部224からの指示制御を受けて、前述したように、A/Dコンバータ部23からの車速センサ13のデジタル信号およびA/Dコンバータ部24からの方位センサ14のデジタル信号を、指示されたサンプリングレートで取り込んで、サンプリング処理演算を行ない、その処理結果を、前記データ送信タイミングでデータ入出力部222に出力する。
Upon receiving the instruction control from the
なお、このとき、制御部224は、サンプリング処理演算部223に対して、図2(A)、(B)に示したサンプリング処理期間Tsおよびデータ送信タイミングを通知して制御するようにする。
At this time, the
また、ステップS107で、受信した制御コマンドが、センサ出力取得要求解除情報であると判別したときには、制御部224は、サンプリング処理演算部223に対してセンサ出力のサンプリング処理終了およびサンプリング処理結果の送出終了を指示し(ステップS112)、サンプリングデータ要求フラグをクリアし(ステップS113)、その後、制御コマンド応答情報をホスト・アプリケーション部12に送り(ステップS109)、この処理ルーチンを終了する。
If it is determined in step S107 that the received control command is sensor output acquisition request cancellation information, the
サンプリング処理演算部223は、この制御部224からの指示制御を受けて、センサ出力のサンプリング処理演算およびサンプリング処理結果の送出を停止する。
In response to the instruction control from the
[GPS受信機部のホスト・アプリケーション部への送信処理動作]
図5は、GPS受信機部のホスト・アプリケーション部への送信処理動作を説明するためのフローチャートである。この図5は、主として、演算制御部22の制御部224およびデータ入出力部222で行なう処理ステップを示すものであり、前記図2(B)の送信タイミングが到来する毎に起動される。
[Transmission processing operation of the GPS receiver section to the host application section]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the transmission processing operation of the GPS receiver section to the host application section. FIG. 5 mainly shows processing steps performed by the
先ず、制御部224は、信号復調・測位演算部221から測位演算結果を読み出し(ステップS121)、読み出した測位演算結果を用いて、ホスト・アプリケーション部12に送信するGPS測位データを生成する(ステップS122)。
First, the
次に、制御部224は、サンプリングデータ要求フラグがセットされているか否か判別し(ステップS123)、サンプリングデータ要求フラグがセットされていないと判別したときには、ステップS122で生成したGPS測位データのみを送信データとして、当該送信データがGPS測位データのみであることを示す情報を含むGPSデータヘッダを付加して、データ入出力部222を通じてホスト・アプリケーション部12に送信する(ステップS124)。そして、この処理ルーチンを終了する。
Next, the
また、ステップS123で、サンプリングデータ要求フラグがセットされていると判別したときには、サンプリング処理演算部223から、センサ出力のサンプリング処理結果を読み出し(ステップS125)、当該読み出したサンプリング処理結果を、ステップS122で生成したGPS測位データに付加して、送信データを生成する(ステップS126)。 When it is determined in step S123 that the sampling data request flag is set, the sampling processing result of the sensor output is read from the sampling processing calculation unit 223 (step S125), and the read sampling processing result is read in step S122. The transmission data is generated by adding to the GPS positioning data generated in (Step S126).
そして、制御部224は、送信データが、GPS測位データにセンサ出力のサンプリング処理結果が付加されたものであることを示す情報を含むGPSデータヘッダを付加して、データ入出力部222を通じてホスト・アプリケーション部12に送信する(ステップS124)。そして、この処理ルーチンを終了する。
Then, the
[変形例]
以上の実施形態では、センサ出力のサンプリング処理は、サンプリング処理区間Ts内で、A/Dコンバータ部23,24からのデジタル信号の読み込みによりサンプリングを行ない、その各読み込み値を累積し、当該累積値を、読み込み回数で除算することにより、前記サンプリング処理区間Ts内でのセンサ出力の平均値を求める処理としたが、このような平均値を求める処理に限られるものではない。例えば、サンプリング処理区間Tsの中央時点におけるデジタル信号の値を、当該サンプリング処理結果として得、それをホスト・アプリケーション部12に送るようにしてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the sampling process of the sensor output is performed by reading the digital signals from the A /
なお、以上の実施形態は、カーナビゲーションシステムにこの発明を適用した場合であるが、この発明は、これに限られるものではなく、例えば人が携帯する測位判定装置などにも適用できることは言うまでもない。 In addition, although the above embodiment is a case where this invention is applied to a car navigation system, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this, For example, it can apply also to the positioning determination apparatus etc. which a person carries. .
11…GPS受信機部、12…ホスト・アプリケーション部、13…車速センサ、14…方位センサ、23,24…A/Dコンバータ部、221…信号復調・測位演算部、222…データ入出力部、223…サンプリング処理演算部、224…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... GPS receiver part, 12 ... Host application part, 13 ... Vehicle speed sensor, 14 ... Direction sensor, 23, 24 ... A / D converter part, 221 ... Signal demodulation and positioning calculating part, 222 ... Data input / output part, 223 ... Sampling processing calculation unit, 224 ... Control unit
Claims (4)
前記測位装置部は、
人工衛星からの信号を復調して、測位演算を行なう信号復調・測位演算部と、
前記センサ部からのセンサ出力をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ部と、
前記A/Dコンバータ部からの前記センサ出力のデジタル信号をサンプリング処理するサンプリング処理演算部と、
前記信号復調・測位演算部からの前記測位演算の結果と、前記サンプリング処理演算部からの前記センサ出力の前記サンプリング処理結果とを、前記ホスト処理装置部に転送するデータ転送部と
を備えることを特徴とする移動体位置判定装置。 From a positioning device unit that receives radio waves from a plurality of artificial satellites and performs positioning calculation, a sensor unit that detects a speed and / or moving direction of a moving body, a positioning result from the positioning device unit, and a sensor unit A host processing unit that determines the position of the moving body from the sensor output of
The positioning device section is
A signal demodulation / positioning calculation unit that demodulates signals from satellites and performs positioning calculations;
An A / D converter for converting a sensor output from the sensor into a digital signal;
A sampling processing arithmetic unit for sampling a digital signal of the sensor output from the A / D converter unit;
A data transfer unit that transfers the positioning calculation result from the signal demodulation / positioning calculation unit and the sampling processing result of the sensor output from the sampling processing calculation unit to the host processing unit. A moving body position determination device.
前記サンプリング処理演算部では、前記センサ出力を、前記信号復調・測位演算部からの前記測位演算の結果の前記ホスト処理部への送信タイミングに同期して、サンプリング処理するとともに、前記データ転送部は、前記センサ出力の前記サンプリング処理結果と前記測位演算の結果とを、同期して、前記ホスト処理装置部に送る
ことを特徴とする移動体位置判定装置。 In the moving body position determination apparatus of Claim 1,
In the sampling processing calculation unit, the sensor output is sampled in synchronization with the transmission timing of the positioning calculation result from the signal demodulation / positioning calculation unit to the host processing unit, and the data transfer unit is The moving body position determination device, wherein the sampling result of the sensor output and the result of the positioning calculation are sent in synchronization to the host processing unit.
前記測位装置部は、前記ホスト処理装置部から、前記センサ出力の取得要求がされたときにのみ、前記サンプリング処理演算部からの前記センサ出力の前記サンプリング処理結果を前記ホスト処理装置部に送る
ことを特徴とする移動体位置判定装置。 In the moving body position determination apparatus of Claim 1,
The positioning device unit sends the sampling processing result of the sensor output from the sampling processing computing unit to the host processing device unit only when an acquisition request for the sensor output is made from the host processing device unit. A moving body position determination device characterized by the above.
前記測位装置部は、前記ホスト処理装置部から、前記サンプリング処理演算部における前記センサ出力のサンプリングレートの指示データを受信して、当該指示データに応じたサンプリングレートで、前記サンプリング処理演算部において前記センサ出力のサンプリング処理を行なう
ことを特徴とする移動体位置判定装置。
In the moving body position determination apparatus of Claim 1,
The positioning device unit receives instruction data of the sampling rate of the sensor output in the sampling processing operation unit from the host processing device unit, and the sampling processing operation unit performs sampling at a sampling rate according to the instruction data. A moving body position determination apparatus characterized by performing sampling processing of sensor output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004147601A JP2005331257A (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Moving body position determination device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010243198A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Sony Corp | Signal processing apparatus, information processing apparatus, signal processing method, data display method, and program |
CN108398574A (en) * | 2018-01-19 | 2018-08-14 | 张家港工领信息科技有限公司 | A kind of positioning and monitoring method based on infrared ray |
-
2004
- 2004-05-18 JP JP2004147601A patent/JP2005331257A/en active Pending
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