JP2006090912A - Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method - Google Patents
Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006090912A JP2006090912A JP2004278649A JP2004278649A JP2006090912A JP 2006090912 A JP2006090912 A JP 2006090912A JP 2004278649 A JP2004278649 A JP 2004278649A JP 2004278649 A JP2004278649 A JP 2004278649A JP 2006090912 A JP2006090912 A JP 2006090912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- information
- satellite
- positioning satellite
- positioning device
- 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
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、人工衛星から送られてくる信号をもとに位置を測定する測位システム,測位装置及び測位方法に関する。 The present invention relates to a positioning system, a positioning device, and a positioning method for measuring a position based on a signal transmitted from an artificial satellite.
測位装置において、建築物などによるマルチパスの影響を除去するため、建築物の位置及び高さ情報を用いて、測位装置と測位衛星との間に建築物が存在するかどうかを調べ、測位装置との間に建築物が無い測位衛星を選択し、その測位衛星からの電波を用いて測位位置を計算することが考案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
In the positioning device, in order to remove the influence of multipath due to buildings, etc., the position and height information of the building is used to check whether there is a building between the positioning device and the positioning satellite. It has been devised to select a positioning satellite having no building between the two and calculate the positioning position using radio waves from the positioning satellite (see, for example,
また、測位装置において、建築物の位置及び高さ情報を用いて、測位位置から見た建築物の投影図(仰角と方位角の関係)を作成し、測位位置から見て建築物上にない測位衛星を選択し、その測位衛星からの電波を用いて測位位置を計算することで、マルチパスによる影響を除去することも考案されている(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, in the positioning device, using the position and height information of the building, create a projected view of the building as viewed from the positioning position (relationship between elevation angle and azimuth) and not on the building as viewed from the positioning position. It has also been devised to remove the influence of multipath by selecting a positioning satellite and calculating a positioning position using radio waves from the positioning satellite (see, for example, Patent Document 2).
更に、サーバがネットワークを経由して端末にマルチパス障害情報を送信する測位システムも考案されており(例えば、特許文献3参照)、サーバ側でマルチパス障害に関する情報を保有し、ネットワークを介して測位を行う各端末にその情報を送る。端末はサーバから得たマルチパス障害に関する情報から、現在位置がマルチパス障害が発生する可能性がある位置であると判定した場合には、GPS測位解の誤差推定値を増加させ、信頼性の高い位置情報を選択する。 Furthermore, a positioning system in which a server transmits multipath failure information to a terminal via a network has also been devised (see, for example, Patent Document 3). The information is sent to each terminal that performs positioning. If the terminal determines from the information on the multipath failure obtained from the server that the current location is a location where the multipath failure is likely to occur, the terminal increases the error estimation value of the GPS positioning solution and increases the reliability. Select high location information.
特許文献1及び特許文献2の従来技術は、測位衛星からの直達波と反射波を同時に測位装置で受信した場合、この測位衛星を除去することができない。このため、誤差を含んだ擬似距離を測位計算に使用してしまい測位位置に誤差が生じてしまう。
In the conventional techniques of
また、特許文献1及び特許文献2の従来技術では、反射波のみを受信できる測位衛星からの電波は除去測位計算の対象から除去してしまうため、測位計算に用いる擬似距離の数が減り、擬似距離を求める測位衛星の数が4つに達せず、測位できなくなる可能性が高くなる。これを測位可能率(availability)の低減と呼ぶ。
In the prior arts of
そして、これら特許文献1及び特許文献2の従来技術では、測位位置の周りにある建築物全てについてマルチパスがあるかどうかをチェックするため、測位装置に大きな処理負荷がかかる上、建築物が変化した場合その情報が更新されるまで間マルチパスのチェックの精度が低下すると共に、季節ごとに変化する樹木の影響を考慮せず記憶している建築物の情報を用いてマルチパスのチェックを行っているため、季節によってチェックの精度が低下してしまう。
And in the prior art of these
特許文献3の従来技術は、マルチパスによる誤差は時刻に依存するにもかかわらず、時刻に依存しないマルチパス発生可能性の情報を用いているため、推定誤差の精度が悪く、この情報をもとに選択された位置の精度は悪くなる。 The prior art of Patent Document 3 uses information on the possibility of multipath generation that does not depend on time even though the error due to multipath depends on time, so the accuracy of the estimation error is poor, and this information is also included. However, the accuracy of the selected position becomes worse.
本発明の第一の目的は、測位装置においてマルチパスの影響を除去する計算処理の負荷を低減することである。また、本発明の第二の目的は、マルチパスの影響を除去しても測位可能率を低減させず、マルチパスの影響を除去する精度を高め、マルチパスによる測位誤差を低減することである。 A first object of the present invention is to reduce the load of calculation processing for removing the influence of multipath in a positioning device. In addition, the second object of the present invention is to improve the accuracy of removing the influence of the multipath and reduce the positioning error due to the multipath without reducing the positioning possibility rate even if the influence of the multipath is removed. .
上記の第一の目的は、測位情報を発信する測位衛星の信号を受信し、測位衛星の軌道情報を検出し、擬似距離を測定する測位受信手段と、
道路の情報及び各道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報を有する地図記憶手段と、
測位装置の位置,道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報をもとに、測位装置の位置から直視可能な測位衛星を特定し、直視可能な測位衛星のみの擬似距離を用いて測位位置を計算する演算手段とを備えたことを特徴とする測位装置により達成される。
The first object is to receive a positioning satellite signal that transmits positioning information, detect orbit information of the positioning satellite, and measure a pseudo-range;
Map storage means having road information and information on the time at which a positioning satellite can be directly viewed in each road section;
Based on information on the position of the positioning device and the time when the positioning satellite can be viewed directly on the road section, the positioning satellite that can be viewed directly is identified from the position of the positioning device, and the positioning position is determined using the pseudorange of only the positioning satellite that can be viewed directly. This is achieved by a positioning device comprising a calculation means for calculating.
また、構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、各エリアあるいは測位装置から直視可能な測位衛星を特定し、配信することを特徴とする情報配信方法により達成される。 Further, the present invention is achieved by an information distribution method characterized by identifying and distributing a positioning satellite that can be directly viewed from each area or positioning device based on the position and shape information of structures and topography, and the position of a positioning satellite. The
上記の第二の目的は、宇宙あるいは地上から測位情報を発信する測位衛星の信号を受信し、測位衛星の軌道情報を検出し、擬似距離を測定する測位受信手段と、
構造物や地形の位置及び形状の情報と各道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報を有する地図記憶手段と、
測位装置の位置,測位衛星の位置,構造物や地形の位置及び形状の情報または道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報をもとに、測位装置の位置から直視可能な測位衛星を特定し、直視可能な測位衛星のみの擬似距離とマルチパスによる擬似距離の補正量を計算し、測位位置を計算する演算手段とを備えたことを特徴とする測位装置により達成される。
The second object is to receive a positioning satellite signal that transmits positioning information from space or the ground, detect orbit information of the positioning satellite, and measure a pseudorange;
Map storage means having information on the position and shape of structures and terrain and information on the direct viewing time of positioning satellites in each road section;
Identify positioning satellites that can be viewed directly from the position of the positioning device based on the position of the positioning device, the position of the positioning satellite, the position and shape information of structures and terrain, or the information on the time when the positioning satellite can be viewed directly on the road section. This is achieved by a positioning device comprising an arithmetic means for calculating a correction position of a pseudorange of only a positioning satellite that can be directly viewed and a pseudorange by a multipath and calculating a positioning position.
本発明の測位装置によれば、道路の区間ごとに測位衛星の受信可能時間の情報を周期分保持して、受信できない測位衛星からの信号はマルチパスであると判定することにより、容易にマルチパスの判定を行うことが出来る。また、直視可能な測位衛星を情報配信装置で計算する事により測位装置の計算負荷を低減できる。 According to the positioning device of the present invention, information on the receivable time of the positioning satellite is held for each section of the road for a period, and the signal from the positioning satellite that cannot be received is determined to be multipath. The path can be determined. Moreover, the calculation load of the positioning device can be reduced by calculating the positioning satellite that can be directly viewed by the information distribution device.
そして、三次元地図情報,測位衛星の位置,測位装置の位置をもとにマルチパスや回折による受信遅れ時間を推定し、この受信遅れを考慮した相関値をもとに擬似距離の誤差を推定し、これを補正することにより、測位可能率を低下させることなく、マルチパスや回折による誤差を補正できる。またマルチパスの影響を除去しても測位可能率を低減させず、マルチパスの影響を除去する精度を高めることができ、マルチパスによる測位誤差を低減する事が出来る。 Then, the reception delay time due to multipath and diffraction is estimated based on the three-dimensional map information, the position of the positioning satellite, and the position of the positioning device, and the error of the pseudorange is estimated based on the correlation value considering the reception delay. By correcting this, errors due to multipath and diffraction can be corrected without lowering the positioning possibility rate. Further, even if the influence of multipath is removed, the positioning possibility rate is not reduced, the accuracy of removing the influence of multipath can be improved, and the positioning error due to multipath can be reduced.
以下、本発明を用いた、マルチパスや回折の状況予測、あるいは、直視可能な測位衛星の情報を用いてマルチパス障害を除去する測位システムの実施例を説明する。 In the following, an embodiment of a positioning system that uses the present invention to predict multipath and diffraction situation predictions, or to remove multipath obstacles using information of positioning satellites that can be viewed directly will be described.
図1に本発明に係る、三次元地図情報を用いた測位装置の一実施例の構成を示す。本発明の一実施例は、測位受信手段101と、演算手段102と、三次元地図記憶手段103とを備えている。測位受信手段101は、アンテナで受信した電波に対する、ダウンコンバート,アナログ・デジタル・コンバート,直交検波,C/A(Coarse/Acquisition)コード生成,相関検出,復号の処理機能を備えている。この測位受信手段101は、測位衛星302から送られてきた信号(測位信号)をアンテナで受信し、軌道情報や測位衛星状態の情報などを含む航法メッセージを検出し、擬似距離(測位衛星302からの距離)を測定する。GPS衛星や擬似衛星などの測位衛星302は宇宙あるいは地上から測位のための信号を発信する装置である。
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a positioning apparatus using three-dimensional map information according to the present invention. One embodiment of the present invention includes
CPU(Central Processing Unit、中央演算処理装置) などにより実現される演算手段102は、三次元地図記憶手段103に格納されている構造物や地形の形状を元に現在の位置における擬似距離の予測誤差を計算し、この予測誤差を負にしたものを補正量として擬似距離を補正し、測位位置(アンテナの位置)を計算する。 The calculation means 102 realized by a CPU (Central Processing Unit) or the like is a pseudo-range prediction error at the current position based on the structure or terrain shape stored in the three-dimensional map storage means 103. , And the pseudo-range is corrected using the negative prediction error as a correction amount to calculate the positioning position (antenna position).
ハードディスクやメモリなどの三次元地図記憶手段103は、構造物や地形の位置,形状及び電波の反射係数の情報を含んだ地図情報を記憶している。構造物や地形の形状は面の集合で表されている。 The three-dimensional map storage means 103 such as a hard disk or a memory stores map information including information on the position and shape of structures and terrain, and the reflection coefficient of radio waves. The shape of structures and terrain is represented by a set of surfaces.
図1に示す本発明の測位装置の一実施例の動作手順を、図2を用いて説明する。 The operation procedure of one embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
ステップ201:測位受信手段101は、測位衛星302からの信号をアンテナで受信し、ダウンコンバート,アナログ・デジタル・コンバート,直交検波,C/Aコード生成,相関検出,復号の処理を行うことにより軌道情報などの航法メッセージ,受信時刻及び擬似距離を検出し、これらの情報を演算手段102に送る。受信した測位信号の数が4つに満たない場合ステップ201に進み、4つ以上の場合ステップ202に進む。
Step 201: The
ステップ202:演算手段102は、軌道情報と受信時刻をもとに測位衛星302の位置を計算する。前回計算した測位位置の情報がない場合ステップ203に進む。前回計算した測位位置の情報がある場合ステップ204に進む。
Step 202: The computing means 102 calculates the position of the positioning
ステップ203:演算手段102は、より天頂近い測位衛星302を4つ選択し、これらの擬似距離をもとに測位位置を計算する。
Step 203: The computing means 102 selects four
ステップ204:演算手段102は、以下の2つの手順でマルチパスの影響をチェックする。先ず、測位位置から100m以内の構造物や地形の情報を三次元地図記憶手段103から読み込み、図3に示すように測位衛星302と測位装置301との間に構造物や地形などの遮蔽物303があるかをチェックし、両者の間に遮蔽物が存在する場合には、測位衛星302については反射波のみを受信したと判定する。次に、反射波のみを受信したと判定された測位衛星302以外の測位衛星に対して、図4に示すように周囲の構造物や地形の各面に対して測位位置(測位装置302)から面401に垂直な線を水平に引き、測位位置から面と同じ距離のところを点402とする。点402と測位衛星302とを結び、面401と交わった点403が存在する場合、マルチパスの影響がある(反射波と直達波を受信した)と判定し、面401と交わるような点403が存在しない場合にはマルチパスの影響がない(直達波のみを受信した)と判定する。直達波を受信することができた測位衛星が4つ以上存在した場合、測位計算に使用する測位衛星を直達波が受信できたもののみと設定して、ステップ206に進む。それ以外の場合ステップ205に進む。
Step 204: The computing means 102 checks the influence of multipath by the following two procedures. First, information on structures and topography within 100 m from the positioning position is read from the three-dimensional map storage means 103, and a
ステップ205:演算手段102は、先ず、直達波と反射波とを受信した場合の擬似距離の予測誤差を以下のように計算する。図5には遅れ時間に関して直達波の相関値501と反射波の相関値502を重ね合わせた相関値503を示している。厳密な表現としては直達波の相関値501は直達波のC/Aコードと測位受信手段101が生成したC/Aコードとの相関値であり、反射波の相関値502は反射波のC/Aコードと測位受信手段
101が生成したC/Aコードとの相関値である。遅れ時間の単位はチップで表し、1チップは0.977μ 秒である。直達波からの反射波の時間遅れは、図4に示す直達波と反射波の経路差を光速で割ることにより求め、その反射波の相関値の強度の比は直達波の相関値に反射物の反射係数を掛け合わせて計算する。このようにして計算した直達波と反射波の相関値を足し合わせ、直達波と反射波が重なった場合、図5に示すようにearly/
late方式(相関値がある値になるときの時間を2つ求め、その中間の時間を到着時間とする。)で直達波からの到達時間はTlと計算される。このため、到達時間がTlだけ遅れ、擬似距離にc・Tl・0.977/1000000 の誤差が発生すると予測され、この予測誤差を負にしたものを擬似距離の補正量とする。ここで、cは光速である。直達波のみを受信した場合と直達波と反射波の両方を受信した場合の測位衛星の数が4つ以上の場合、これらの測位衛星を測位計算に使用するものとしてステップ206に進む。受信した電波に直達波が含まれていない場合は、反射波のみを受信した場合である。図6には2つの反射波の相関値601及び602が重ね合わさった場合を示している。2つの反射波が重なった場合、到達時間はTlと計算され、擬似距離の補正量を予測誤差を負にした−c・Tl・0.977/1000000 とする。このとき予測誤差が小さい測位衛星から順に計算に使用する測位衛星として4つを選ぶ。
Step 205: The computing means 102 first calculates a pseudo-range prediction error when a direct wave and a reflected wave are received as follows. FIG. 5 shows a
The arrival time from the direct wave is calculated as Tl in the late method (two times when the correlation value becomes a certain value is obtained, and the intermediate time is taken as the arrival time). For this reason, it is predicted that the arrival time is delayed by Tl, and an error of c · Tl · 0.977 / 1,000,000 is generated in the pseudo distance, and the negative error is set as the correction amount of the pseudo distance. Here, c is the speed of light. If the number of positioning satellites is four or more when only the direct wave is received and when both the direct wave and the reflected wave are received, the process proceeds to step 206 assuming that these positioning satellites are used for the positioning calculation. When the direct wave is not included in the received radio wave, only the reflected wave is received. FIG. 6 shows a case where correlation values 601 and 602 of two reflected waves are superimposed. When two reflected waves overlap, the arrival time is calculated as Tl, and the correction amount of the pseudo distance is set to −c · Tl · 0.977 / 1000000 with the prediction error made negative. At this time, four positioning satellites to be used for calculation are selected in order from the positioning satellite having the smallest prediction error.
ステップ206:演算手段102は、マルチパスの影響がある測位衛星に関してステップ205で計算した補正量を擬似距離に足し合わせて補正する。補正した擬似距離及び測位衛星の位置をもとにして測位位置を計算する。 Step 206: The computing means 102 corrects the correction amount calculated in step 205 for the positioning satellite having multipath influence by adding it to the pseudorange. The positioning position is calculated based on the corrected pseudorange and the position of the positioning satellite.
図1に示す本発明の測位装置の一実施例によれば、マルチパスの誤差を補正することができるため、測位衛星302との間に遮蔽物があるかどうかをチェックして、マルチパスを除去する方式に比べて、測位精度が良く、測位可能率(availability)が大きい。なぜなら、マルチパス除去では測位衛星302との間に遮蔽物があるかどうかをチェックするだけでは、図5に示すように直達波と反射波が同時に受信したときのマルチパスによる擬似距離の誤差を除去できないため、本発明の測位装置の一実施例に比べて測位精度が劣る。また、マルチパス除去では反射波のみが受信される測位衛星は測位位置の計算から除外されるため、測位計算に使用できる測位衛星の数が減少してしまうため、測位可能率が低下してしまう。
According to one embodiment of the positioning device of the present invention shown in FIG. 1, since the multipath error can be corrected, it is checked whether there is an obstacle between the
図1に示す本発明の測位装置の一実施例において、図2のステップ201,ステップ
202及びステップ204で、受信した測位衛星302が3つの場合においても、前回計算した測位位置が保持されている場合には、ステップ201ではステップ202へ、ステップ202ではステップ204へ、ステップ204ではステップ206(直達波のみ)あるいはステップ205(その他)に進み、ステップ206では、前回計算した測位位置と今回の測位位置の高さとが等しいと見なす事によって、測位計算の際に求める変数を一つ減らして測位位置を計算することもできる。
In the embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the positioning position calculated last time is maintained even when three positioning
図2のステップ205では、回折波の影響を下記のようにナイル・エッジ回折理論を用いて計算すると、擬似距離の補正量の精度が向上し、測位精度も向上する。この計算を図3を用いて説明する。まず、回折パラメータνを次の式1乃至式5を用いて計算する。ここでθは角度304、h1は点309と点310、daは点307と点310の距離、βは角度305、haは点306と点310の距離、d2は点306と点307の距離、hは点306と点308の距離、λは搬送波の波長(19cm)である。また点308は測位位置と測位衛星302を結ぶ直線に点306から垂線を下ろした点である。
In step 205 of FIG. 2, when the influence of the diffracted wave is calculated using the Nile-edge diffraction theory as described below, the accuracy of the correction amount of the pseudo distance is improved and the positioning accuracy is also improved. This calculation will be described with reference to FIG. First, the diffraction parameter ν is calculated using the following
次に、遅れ時間ΔTを式6及び式7を用いて計算する。ここで、d1は点309と点
307の距離である。
Next, the delay time ΔT is calculated using Equation 6 and Equation 7. Here, d1 is the distance between the
d1=d2・cosβ …(式6) d1 = d2 · cosβ (Formula 6)
ΔT=(d2−d1)/c …(式7) ΔT = (d2−d1) / c (Expression 7)
そして、減衰J(dB)を式8及び式9(ナイル・エッジ回折理論の近似式)を用いて計算する。
Then, the attenuation J (dB) is calculated using
J=0(λ<−0.75) …(式8) J = 0 (λ <−0.75) (Expression 8)
J=6+8ν(λ≧−0.75) …(式9) J = 6 + 8ν (λ ≧ −0.75) (Equation 9)
図5及び図6において直達波の相関値を減衰Jだけ低下させて回折波の相関値を求め、足し合わせた上で、到達時間Tlを計算する。 In FIGS. 5 and 6, the correlation value of the direct wave is lowered by the attenuation J to obtain the correlation value of the diffracted wave, and after adding together, the arrival time Tl is calculated.
図2に示す動作手順のステップ204で、三次元地図記憶手段103から読み込む構造物や地形の情報の範囲を演算手段102の能力に合わせて変更すると、効率的に処理を実行できる。またステップ203で、天頂に近い測位衛星302を選ぶことにより、初期測位位置がマルチパスの影響が受けにくくなる。更にステップ205で、構造物はコンクリートから構成されていると見なして、反射係数にコンクリートの反射係数を用いて相関値を求めると、三次元地図記憶手段103に個々の構造物の反射係数を記憶しておかなくてもよい。ステップ206では、カルマン・フィルタを用いて測位装置の位置を計算すると、より精度の高い位置を求めることができる。この計算では速度を与える必要があるが、各測位衛星302のドップラー周波数から測位装置の速度を計算して与えることにより、慣性航法機器がなくても精度の良い位置を計算できる。慣性航法機器がある場合、慣性航法機器が出力する速度情報を計算に用いる。
In step 204 of the operation procedure shown in FIG. 2, the processing can be efficiently executed by changing the range of the structure and terrain information read from the 3D
図1に示す本発明の測位装置の一実施例において、慣性航法手段104と、入力手段
105と、表示手段106を追加し、図7に示す動作手順を行うことにより、測位衛星
302の受信個数が4未満になってしまい測位受信手段101及び演算手段102で測位計算ができなくなった場合でも、慣性航法手段104により位置を計算することができる。
In the embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 1, inertial navigation means 104, input means 105, and display means 106 are added, and the operation procedure shown in FIG. Even if the position becomes less than 4 and positioning calculation cannot be performed by the positioning receiving means 101 and the calculating means 102, the position can be calculated by the inertial navigation means 104.
ここで、ジャイロや車速パルスなどの慣性航法手段104は、三次元の角速度と一次元の移動距離を出力する。ボタンやリモート・コントロール機器などの入力手段105は、操作者から入力された目的地の情報を演算手段102に送る。ディスプレイなどの表示手段106は、現在地や目的地までの道順が表示される。目的地までの順路は以下の手順で検索する。入力手段105は入力された目的地を演算手段102に送る。演算手段102は、地図記憶手段から地図情報を読み込み、現在位置から目的地までの道順を検索し、その道順を地図情報と合わせて、表示手段106に送る。表示手段106は道順を地図上に表示する。
Here, the inertial navigation means 104 such as a gyroscope or a vehicle speed pulse outputs a three-dimensional angular velocity and a one-dimensional movement distance. The input means 105 such as a button or a remote control device sends the destination information input by the operator to the calculation means 102. A display means 106 such as a display displays a route to the current location or destination. The route to the destination is searched by the following procedure. The
次に、慣性航法手段104を併用した場合の動作手順を、図7を用いて説明する。 Next, the operation procedure when the inertial navigation means 104 is used together will be described with reference to FIG.
ステップ701:測位受信手段101は、測位衛星302からの信号を受信し、軌道情報や擬似距離の精度などの航法メッセージ,受信時刻及び擬似距離を検出する。
Step 701: The positioning receiving means 101 receives a signal from the
ステップ702:演算手段102は、図2に示すステップ202からステップ206の動作で測位による位置を計算する。 Step 702: The calculating means 102 calculates the position by positioning by the operation from step 202 to step 206 shown in FIG.
ステップ703:演算手段102は、以下の手順で測位位置の推定誤差を計算する。但し、測位位置が計算できなかった場合には測位精度はなしとする。三次元地図情報による擬似距離の補正では誤差を全て取り除くことはできない。そのため直達波のみ受信される測位衛星について求めた擬似距離に比べて大きい誤差が残る。この誤差と直達波の誤差を足し合わせ二乗して、擬似距離の分散を計算する。これらの擬似距離の分散をもとに共分散行列Rを求める。ここで、直達波と反射波が重なった場合と回折が生じた場合の補正後の誤差を0.5m とし、反射波のみの場合補正後の誤差を3mとする。直達波の擬似距離の精度は、航法メッセージにあるデータを用いる。測位による位置精度Egは、以下の式10〜式13を用いて計算する。ajkは行列Aのj行k列の要素、eiは番号iの測位衛星302との擬似距離の誤差、Riは番号iの測位衛星302の位置[Xi Yi
Zi]、Ruは測位装置301の位置[Xu Yu Zu]である。
Step 703: The computing means 102 calculates a positioning position estimation error in the following procedure. However, if the positioning position cannot be calculated, the positioning accuracy is assumed to be none. It is not possible to remove all the errors by correcting the pseudorange using the 3D map information. Therefore, a large error remains compared to the pseudorange obtained for a positioning satellite that receives only direct waves. The error and the direct wave error are added together and squared to calculate the pseudorange variance. A covariance matrix R is obtained based on the variance of these pseudoranges. Here, the error after correction when the direct wave and the reflected wave overlap and when diffraction occurs is 0.5 m, and the error after correction is 3 m when only the reflected wave is present. The data in the navigation message is used for the accuracy of the pseudorange of the direct wave. The position accuracy Eg by positioning is calculated using the following
Zi] and Ru are the position [Xu Yu Zu] of the
ステップ704:慣性航法手段104は、三次元の角速度と一次元の移動距離を測定し、演算手段102に送る。 Step 704: The inertial navigation means 104 measures the three-dimensional angular velocity and the one-dimensional movement distance, and sends them to the calculation means 102.
ステップ705:演算手段102は、前回計算した三次元の角度に三次元の角速度を加え、現在の三次元の角度を求め、三次元の角速度、前回計算した角度と一次元の移動距離をもとに三次元の移動距離を求め、前回計算した測位装置301の位置に移動距離を加え、測位装置301の位置を計算する。
Step 705: The computing means 102 adds the three-dimensional angular velocity to the previously calculated three-dimensional angle to obtain the current three-dimensional angle, and based on the three-dimensional angular velocity, the previously calculated angle and the one-dimensional movement distance. Then, the three-dimensional movement distance is obtained, the movement distance is added to the previously calculated position of the
ステップ706:演算手段102は、慣性航法手段104の三次元の角速度と一次元の移動距離の検出誤差をもとに、三次元の移動距離の誤差を求め、前回求めた位置誤差Eipに加算することにより、慣性航法の位置精度Eiを計算する。具体的な計算は式14〜式15を用いる。ξeは三次元の角速度の検出誤差、θepは前回求めた三次元の角度の誤差、θeは三次元の角度の誤差、Dは一次元の移動距離、Deは一次元の移動距離の検出誤差である。
Step 706: The calculation means 102 obtains a three-dimensional movement distance error based on the three-dimensional angular velocity and the one-dimensional movement distance detection error of the inertial navigation means 104, and adds it to the previously obtained position error Eip. Thus, the position accuracy Ei of the inertial navigation is calculated. Specific calculation uses
θe=θep+ξe …(式14) θe = θep + ξe (Expression 14)
Ei=Eip+D・sinθe+De …(式15) Ei = Eip + D · sin θe + De (Expression 15)
ステップ707:演算手段102は、慣性航法と測位による位置精度を比較し、精度が良い方の位置情報を出力位置として選択し、選択された位置情報を表示手段106に送る。測位による位置情報が選択された場合、ステップ708へ進み、慣性航法の位置情報が選択された場合ステップ709へ進む。 Step 707: The calculation means 102 compares the position accuracy by inertial navigation and positioning, selects the position information with better accuracy as the output position, and sends the selected position information to the display means 106. If position information by positioning is selected, the process proceeds to step 708, and if position information for inertial navigation is selected, the process proceeds to step 709.
ステップ708:演算手段102は、慣性航法による位置と位置精度に測位による位置と位置精度の値を設定し、各値を更新する。 Step 708: The calculation means 102 sets the position and position accuracy values obtained by positioning to the position and position accuracy obtained by inertial navigation, and updates each value.
ステップ709:表示手段106は、演算手段102から送られてきた測位装置301の位置を出力する。
Step 709: The display means 106 outputs the position of the
慣性航法手段104を併用することによって、測位による誤差を精度良く計算でき、慣性航法と測位による位置精度を比較することにより良いほうを選択でき、測位位置の精度が向上する。また、図7に示すステップ703で直達波と反射波が重なった場合と回折が生じた場合の補正後の誤差、反射波のみの場合の補正後の誤差を補正情報の精度に合わせて設定すると、出力位置の選択精度が高くなる。 By using the inertial navigation means 104 together, an error due to positioning can be calculated with high accuracy, and the better one can be selected by comparing the positional accuracy due to inertial navigation and positioning, and the accuracy of the positioning position is improved. Further, in step 703 shown in FIG. 7, when the direct wave and the reflected wave overlap each other and the error after correction when diffraction occurs, the error after correction when only the reflected wave is set according to the accuracy of the correction information. , The output position selection accuracy is increased.
図8に本発明を用いた、地図記憶手段に測位衛星受信情報を保持している測位装置の一実施例の構成を示す。この実施例では、測位受信手段801と、演算手段802と、地図記憶手段803とを備えている。測位受信手段801は、アンテナで測位衛星からの信号を受信し、軌道情報などの航法メッセージ,受信時刻及び擬似距離を検出する。CPUなどの演算手段802は、地図記憶手段803に格納されている道路情報及び測位衛星の信号受信時間情報を含んだ地図情報をもとに直視可能な測位衛星を特定し、測位位置を計算する。 FIG. 8 shows a configuration of an embodiment of a positioning apparatus using the present invention, in which positioning satellite reception information is held in the map storage means. In this embodiment, a positioning receiving means 801, a calculating means 802, and a map storage means 803 are provided. The positioning receiving means 801 receives a signal from a positioning satellite with an antenna, and detects a navigation message such as orbit information, a reception time, and a pseudorange. A computing means 802 such as a CPU identifies a positioning satellite that can be directly viewed based on map information including road information and signal reception time information of the positioning satellite stored in the map storage means 803, and calculates a positioning position. .
ハードディスクやメモリなどの地図記憶手段803は、道路情報及び測位衛星の信号受信時間の情報を含んだ地図情報を記憶している。道路情報はノードとリンクから構成され、図9に道路情報の一例を示す。ノード901(ID23のノード)〜903(ID25のノード)は交差点などを表し、リンク904(ID36のリンク)〜905(ID37のリンク)はノード間の結合で道路を表し、形状点906(ID1の形状点)〜908
(ID3の形状点)及び909(ID1の形状点)〜911(ID3の形状点)は道路の形状を表す。図10に示すように、道路情報はノード情報とリンク情報を持っており、ノード情報はノード数、ノードID(identification),各ノードの緯度,経度,標高で表される。リンク情報は、リンク数(全国あるいは地図記載の地域のリンクの総数),リンクID,リンク端の2つのノードID,リンクの形状を表す形状点の数と各形状点ID及びその緯度,経度,標高で表される。図11に示すように測位衛星の信号受信時間情報は、リンク数,測位衛星数,測位衛星,測位衛星の周期,開始の年月日時,リンクID,各リンク内の区間数,区間情報,受信可能時間個数(受信可能時間の個数であり、衛星の軌道によって1個であったり、2個であったりする)、受信可能時間で表される。これらの情報において、測位衛星で「GPS01」は番号1のGPS(Global Positioning
System)衛星を現している。区間情報は、記載されている形状点IDあるいはノードIDの区間を表しており、「N1」はノード1を、「S5」は形状点5を表している。測位衛星の配置は周期的に変化するため、受信可能時間はそれぞれの測位衛星の周期分の情報のみであり、開始の年月日時からの測位衛星の受信可能時間が分単位で記載されている。
A map storage means 803 such as a hard disk or memory stores map information including road information and signal reception time information of positioning satellites. The road information is composed of nodes and links, and FIG. 9 shows an example of road information. Nodes 901 (nodes of ID23) to 903 (nodes of ID25) represent intersections and the like, links 904 (links of ID36) to 905 (links of ID37) represent roads by connection between nodes, and shape points 906 (ID1) Shape point) to 908
(Shape point of ID3) and 909 (shape point of ID1) to 911 (shape point of ID3) represent the shape of the road. As shown in FIG. 10, the road information has node information and link information, and the node information is represented by the number of nodes, the node ID (identification), the latitude, longitude, and altitude of each node. The link information includes the number of links (the total number of links in the whole country or on the map), link ID, two node IDs at the link end, the number of shape points representing the link shape, each shape point ID, and its latitude, longitude, Expressed by elevation. As shown in FIG. 11, the positioning satellite signal reception time information includes the number of links, the number of positioning satellites, the positioning satellite, the period of the positioning satellite, the start date, the link ID, the number of sections in each link, section information, and reception. The number of possible times (the number of receivable times, which is one or two depending on the orbit of the satellite) and the receivable time. In these information, the positioning satellite “GPS01” is the
System) satellite. The section information represents the section of the described shape point ID or node ID, “N1” represents
図8に示す本発明の測位装置の一実施例の動作手順を、図12を用いて説明する。 The operation procedure of one embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG.
ステップ1201:測位受信手段801は、測位衛星からの信号をアンテナで受信し、ダウンコンバート,アナログ・デジタル・コンバート,直交検波,C/Aコード生成,相関検出,復号の処理を行うことにより軌道情報などの航法メッセージ,受信時刻及び擬似距離を検出し、これらの情報を演算手段802に送る。なお、衛星の信号ごとにその軌道情報を受信することにより、衛星番号は受信段階で認識される。受信した測位信号の数が4つに満たない場合ステップ1201に進み、4つ以上の場合ステップ1202に進む。 Step 1201: The positioning receiving means 801 receives signals from positioning satellites with an antenna and performs orbit information by performing down-conversion, analog-digital conversion, quadrature detection, C / A code generation, correlation detection, and decoding. The navigation message such as the above, the reception time and the pseudo distance are detected, and these pieces of information are sent to the calculation means 802. The satellite number is recognized at the reception stage by receiving the orbit information for each satellite signal. If the number of positioning signals received is less than four, the process proceeds to step 1201. If the number of positioning signals is four or more, the process proceeds to step 1202.
ステップ1202:演算手段802は、軌道情報と受信時刻をもとに測位衛星の位置を計算する。前回計算した測位位置の情報がない場合ステップ1203に進む。前回計算した測位位置がある場合ステップ1204に進む。 Step 1202: The computing means 802 calculates the position of the positioning satellite based on the orbit information and the reception time. When there is no information on the positioning position calculated last time, the process proceeds to step 1203. If there is a previously calculated positioning position, the process proceeds to step 1204.
ステップ1203:演算手段802は、より天頂近い測位衛星を4つ選択し、これらの擬似距離をもとに測位位置の初期情報を計算する。 Step 1203: The computing means 802 selects four positioning satellites closer to the zenith, and calculates initial information of the positioning position based on these pseudoranges.
ステップ1204:演算手段802は、地図記憶手段803から前回計算した測位位置付近の道路情報を読み込み、測位装置がある道路のリンクID,形状点IDの区間を特定する。特定した道路のリンクID、形状点IDの区間の測位衛星の受信可能時間を読み込み、現在の時刻に受信可能な測位衛星を特定する。算出方法は以下の通りである。先ず、開始の年月日時から現在までの時間Tt秒、測位衛星の周期Tc秒をもとに測位衛星の周期内での時間T(分)を式16を用いて算出する。この時間が受信可能時間に含まれている場合、直達波を受信したと判断し、含まれない場合マルチパスであると判定する。ここで、関数INTは値の整数部を表す。
Step 1204: The calculation means 802 reads the road information near the positioning position calculated last time from the map storage means 803, and specifies the section of the link ID and shape point ID of the road where the positioning device is located. The receivable time of the positioning satellite in the section of the identified road link ID and shape point ID is read, and the positioning satellite that can be received at the current time is specified. The calculation method is as follows. First, the time T (minute) within the period of the positioning satellite is calculated using
T=(Tt−INT(Tt/Tc)×Tc)/60 …(式16) T = (Tt−INT (Tt / Tc) × Tc) / 60 (Expression 16)
例えば、現在の年月日時が2004年10月27日12時10分39秒である場合、
Ttは26050239秒、Tcは86016秒であり、計算結果は1223.45 秒となり、例えば、GPS01は直達波を、GPS31はマルチパスを受信していると判定する。直達波を受信した測位衛星が4つ以上ある場合ステップ1206に進み、それ以外はステップ1201に戻る。
For example, if the current date is October 27, 2004 12:10:39,
Tt is 2600239 seconds, Tc is 86016 seconds, and the calculation result is 1222.35 seconds. For example, it is determined that GPS01 receives a direct wave and GPS31 receives a multipath. If there are four or more positioning satellites that have received direct waves, the process proceeds to step 1206, and otherwise, the process returns to step 1201.
ステップ1205:演算手段802は、直達波のみの測位衛星の擬似距離及び測位衛星の位置をもとに測位位置を計算する。 Step 1205: The computing means 802 calculates the positioning position based on the pseudorange of the positioning satellite with only the direct wave and the position of the positioning satellite.
この実施例によれば、道路の区間ごとに測位衛星の受信可能時間の情報を周期分保持して、受信できない測位衛星からの信号はマルチパスであると判定することにより、三次元地図を用いたマルチパス除去よりも少ない計算量でマルチパスの影響を除去することができる。 According to this embodiment, the information on the receivable time of the positioning satellite is held for each section of the road for a period, and the signal from the positioning satellite that cannot be received is determined to be multipath, thereby using the three-dimensional map. The influence of multipath can be removed with a smaller amount of calculation than the multipath removal that has been performed.
なお、図12のステップ1201,ステップ1202及びステップ1204で、受信した測位衛星が3つの場合においても、前述の実施例と同様に前回計算した測位位置が記録されている場合は、ステップ1201ではステップ1202へ、ステップ1202ではステップ1204へ、ステップ1204ではステップ1205(直達波のみ)あるいはステップ201(その他)に進み、ステップ1205では、前回計算した測位位置と今回の測位位置の高さとが等しいと見なすことによって、測位計算の際に求める変数を一つ減らして測位位置を計算することもできる。 Note that even when the number of positioning satellites received in step 1201, step 1202 and step 1204 in FIG. 12 is the same as the above-described embodiment, the previously calculated positioning position is recorded. Proceed to step 1202, step 1202 to step 1204, step 1204 to step 1205 (only direct wave) or step 201 (others), and step 1205 considers that the previously calculated positioning position and the current positioning position height are equal. Therefore, it is possible to calculate the positioning position by reducing one variable required in the positioning calculation.
また、図8に示す本発明の測位装置の一実施例においても、前述の実施例と同様にして、慣性航法手段104と、入力手段105と、表示手段106を追加し、図7のステップ704及びステップ705の動作手順で慣性航法による位置を計算し、慣性航法手段104を併用して測位位置を計算することもできる。 Also in the embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 8, the inertial navigation means 104, the input means 105, and the display means 106 are added in the same manner as in the previous embodiment, and step 704 in FIG. The position by inertial navigation can be calculated by the operation procedure of step 705, and the positioning position can be calculated by using the inertial navigation means 104 together.
図8に示す本発明の測位装置の一実施例において、地図記憶手段803の代わりに図1に示した三次元地図記憶手段103を用い、測位装置が存在する道路の幅Wr,方向Dr,構造物の高さ(道路の右及び左側)の最大値Hbを検索し、また、地図情報から測位装置が交差点、T字路手前あるいはその他の道路上のいずれを走行中か判定する。道路上を走行中のときには、方位角Asと仰角Esが式17を満足する測位衛星を直視可能な測位衛星であると判定し、満足しない場合マルチパスがあると判定する。これによりマルチパス判定の計算が単純化され、マルチパスのチェックに関する処理計算量を低減できる。ここで、式17の構造物の高さHbとして、不等式Dr<As<Dr+180を満足する場合には道路右側の構造物の高さの最大値、満足しない場合には左側の情報を採用する。図13に方位角と仰角の関係の一例を示す。この関係1301より上の領域は道路上を走行中のときの測位衛星が直視可能な領域を表し、式17を満足する。
In one embodiment of the positioning apparatus of the present invention shown in FIG. 8, the three-dimensional map storage means 103 shown in FIG. 1 is used instead of the map storage means 803, and the road width Wr, direction Dr, and structure where the positioning apparatus exists. The maximum value Hb of the height of the object (the right and left sides of the road) is searched, and it is determined from the map information whether the positioning device is traveling at the intersection, before the T-junction or on the other road. When traveling on a road, it is determined that a positioning satellite whose azimuth angle As and elevation angle Es satisfy Expression 17 is a positioning satellite that can be directly viewed, and when it is not satisfied, it is determined that there is a multipath. This simplifies the calculation of multipath determination and reduces the amount of processing calculation related to multipath checking. Here, as the height Hb of the structure of Expression 17, the maximum value of the structure on the right side of the road is adopted when the inequality Dr <As <Dr + 180 is satisfied, and the information on the left side is adopted when it is not satisfied. FIG. 13 shows an example of the relationship between the azimuth angle and the elevation angle. An area above this
測位装置がT字路手前に存在するときは、式17の条件にプラスして式18も同時に満足する場合を直視可能な測位衛星であると判定する。式18でWr2はT字路で交差する道路の幅、Dr2はその道路の方向、Hb2はその道路脇の構造物の高さの最大値、Srは測位装置からT字路までの距離である。図14にT字路手前での方位角と仰角の関係の一例を表している。1401は式17で表される走行中の道路脇の構造物による方位角と仰角の条件、1402は式18で表されるT字路で交差する道路の構造物による条件である。1401より上の領域で、かつ、1402より上の領域となる領域がT字路手前に存在するときの測位衛星が直視可能な領域を表している。
When the positioning device is present before the T-junction, it is determined that the positioning satellite is a direct-viewing satellite when the condition of Expression 18 is satisfied simultaneously with the condition of Expression 17. In Formula 18, Wr2 is the width of the road intersecting at the T-junction, Dr2 is the direction of the road, Hb2 is the maximum height of the structure beside the road, and Sr is the distance from the positioning device to the T-junction. . FIG. 14 shows an example of the relationship between the azimuth angle and the elevation angle before the T-junction. 1401 is the condition of the azimuth and elevation angle by the roadside structure represented by
測位装置が交差点に存在するとき、交差点で交わる各道路に関する式17のいずれかが満足する場合直視可能な測位衛星であると判定する。図15に十字路の交差点内での方位角と仰角の関係の一例を表している。1501と1502は二つの道路の構造物による方位角と仰角の条件を表している。1501より上の領域、あるいは、1502より上の領域である領域は交差点に存在するときの測位衛星が直視可能な領域を表している。
When a positioning device is present at an intersection, it is determined that the satellite is a positioning satellite that can be directly viewed if any one of Equations 17 relating to the roads that intersect at the intersection is satisfied. FIG. 15 shows an example of the relationship between the azimuth angle and the elevation angle at the intersection of the crossroads.
図8に示す本発明の測位装置の一実施例において、図11に示す測位衛星の受信可能時間の情報で各区間ごとの測位衛星番号,受信可能時間個数,受信可能時間の情報の代わりに区間ごとの道路の幅,方向,構造物の高さ(道路の右及び左側)の最大値の情報を記憶しておき、式17及び式18を用いて直視可能な測位衛星かどうかを判定すると、マルチパスのチェックに関する処理計算量を低減できる。 In the embodiment of the positioning device of the present invention shown in FIG. 8, the information of the positioning satellite receivable time shown in FIG. 11 is replaced with the positioning satellite number, the number of receivable times, and the receivable time information for each section. By storing information on the maximum value of the road width, direction, and structure height (right and left of the road) for each road, and determining whether it is a positioning satellite that can be directly viewed using Equation 17 and Equation 18, It is possible to reduce the amount of processing calculation related to multipath checking.
図8に示す本発明の測位装置の一実施例において、図11に示した測位衛星の受信可能時間の情報で、各区間ごとの測位衛星番号,受信可能時間個数,受信可能時間の情報の代わりに、各区間ごとの道路の方向Dr,最大仰角(道路の右及び左側)Emaxの情報を記憶しておき、測位衛星の方位角Asと仰角Esが下記の式19を満足している場合、直視可能な測位衛星と判定すると、マルチパスのチェックに関する処理計算量を低減できる。図13に式19で表される方位角と仰角の関係1302の一例を示す。この関係1302の上の領域は道路上を走行中のときの測位衛星が直視可能な領域を表し、これより上の領域で式19を満足する。
In the embodiment of the positioning device of the present invention shown in FIG. 8, the positioning satellite information shown in FIG. 11 is replaced with the positioning satellite number, the number of receivable times, and the receivable time information for each section. Information of road direction Dr and maximum elevation angle (right and left sides of the road) Emax for each section is stored, and the azimuth angle As and elevation angle Es of the positioning satellite satisfy the following equation 19, If it is determined that the positioning satellite can be directly viewed, it is possible to reduce the amount of processing calculation related to the multipath check. FIG. 13 shows an example of the
Es>|Emax・sin(As−Dr)| …(式19) Es> | Emax · sin (As−Dr) | (Formula 19)
また、図11に示した測位衛星の受信可能時間の情報で、各区間ごとの測位衛星番号,受信可能時間個数,受信可能時間の情報の代わりに、区間ごとの道路の方向Dr,道路の左右前後の最大仰角Emaxの情報を記憶しておき、測位衛星の方位角Asと仰角Esが下記の式20を満足している場合を直視可能な測位衛星と判定すると、マルチパスのチェックに関する処理計算量を低減できる。式20でDr−45<As<Dr+45のとき道路の前の最大仰角を、Dr+45<As<Dr+135のとき道路の右の最大仰角を、
Dr+135<As<Dr+225のとき道路の後の最大仰角を、Dr+225<As<Dr+315のとき道路の左の最大仰角を用いる。
In addition, in the positioning satellite receivable time information shown in FIG. 11, instead of the positioning satellite number, the number of receivable hours, and the receivable time information for each section, the road direction Dr and the left and right of the road for each section. Information on the maximum elevation angle Emax before and after is stored, and if the positioning satellite azimuth angle As and elevation angle Es satisfy the following
The maximum elevation angle behind the road is used when Dr + 135 <As <Dr + 225, and the maximum elevation angle on the left side of the road is used when Dr + 225 <As <Dr + 315.
Es>Emax …(式20) Es> Emax (Equation 20)
図16に本発明に係るサーバで三次元地図情報を用いた測位システムの一実施例の構成を示す。 FIG. 16 shows a configuration of an embodiment of a positioning system using 3D map information in the server according to the present invention.
本発明の一実施例は、情報配信装置1610と、通信ネットワーク1620と、測位装置1630とを備えている。コンピュータサーバなどの情報配信装置1610は、通信手段1611と、演算手段1612と、三次元地図記憶手段1613と、衛星軌道記憶手段1614とを備えている。電話回線やインタネットなどの通信ネットワーク1620は、測位装置1630と情報配信装置1610の間で情報を伝達する。通信手段1611は、測位装置1630から通信ネットワーク1620を経由して送られてきた位置情報を受け取り、その位置情報が示す位置で直視可能な測位衛星の情報を、測位装置1630に対して通信ネットワーク1620を経由して送る。
One embodiment of the present invention includes an
CPUなどの演算手段1612は、構造物や地形の位置と形状の情報を用いて測位装置1630の位置から直視可能な測位衛星を計算する。ハードディスクやメモリなどの三次元地図記憶手段1613は、構造物や地形の位置と形状,道路の情報を含んだ地図情報を記憶しており、図1の三次元地図記憶手段103と同様の情報を記憶している。ハードディスクやメモリなどの衛星軌道記憶手段1614は、測位衛星の軌道情報を記憶している。
The calculation means 1612 such as a CPU calculates a positioning satellite that can be directly viewed from the position of the
測位装置1630は、測位受信手段1631と、演算手段1632と、通信手段1633とを備えている。測位受信手段1631は、測位衛星から送られてきた信号を受信し、軌道情報などの航法メッセージや受信時刻を検出し、擬似距離を測定する。演算手段1632は、現在の位置を通信手段1633に送る。また、通信手段1633から送られてきた直視可能な測位衛星の情報をもとに、これらの測位衛星の擬似距離を用いて測位位置を計算する。通信手段1633は、演算手段1632から送られてきた測位装置1630の位置を通信ネットワーク1620を介して情報配信装置1610に送る。また、情報配信装置1610から通信ネットワーク1620を介して送られてきた直視可能な測位衛星の情報を受け取り、演算手段1632に送る。
The
図16に示す本発明の測位システムの一実施例の情報配信装置1610の動作手順を、図17を用いて説明する。
The operation procedure of the
ステップ1701:通信手段1611は、測位装置1630から通信ネットワーク1620を経由して送られてきた測位装置1630の位置を受け取り、演算手段1612に送る。
Step 1701: The communication means 1611 receives the position of the
ステップ1702:演算手段1612は、三次元地図記憶手段1613に格納されている測位装置1630の位置付近にある構造物や地形の位置及び形状の情報と、衛星軌道記憶手段1614に格納されている測位衛星の軌道情報をもとに、測位装置1630と測位衛星との間に構造物や地形があるかどうかを各測位衛星ごとに計算し、測位装置1630から直視可能な測位衛星の情報を通信手段1611に送る。直視可能な測位衛星であるかどうかは、実施例1や実施例2と同様にして計算される。
Step 1702: The calculation means 1612 has information on the position and shape of the structure or terrain near the position of the
ステップ1703:通信手段1611は、測位装置1630で直視可能な測位衛星を通信ネットワーク1620を経由して測位装置1630に送る。
Step 1703: The communication means 1611 sends a positioning satellite that can be directly viewed by the
図16に示す測位装置1630の動作手順を、図18を用いて説明する。
The operation procedure of the
ステップ1801:測位受信手段1631は、測位衛星からの信号を受信し、軌道情報などの航法メッセージや受信時刻を検出し、擬似距離を測定して、演算手段1632に送る。演算手段1632は、軌道情報をもとに受信時刻の測位衛星の位置を計算し、これらの測位衛星の位置と擬似距離を用いて測位位置を計算する。
Step 1801: The positioning receiving means 1631 receives a signal from a positioning satellite, detects a navigation message such as orbit information and a reception time, measures a pseudo distance, and sends it to the calculating
ステップ1802:演算手段1632は、測位装置1630の位置を通信手段1633に送る。通信手段1633は、測位装置1630の位置を通信ネットワーク1620を経由して情報配信装置1610に送る。
Step 1802: The calculating means 1632 sends the position of the
ステップ1803:通信手段1633は、情報配信装置1610から通信ネットワーク1620を介して送られてきた直視可能な測位衛星の情報を受け取り、演算手段1632に送る。
Step 1803: The communication means 1633 receives the information of the positioning satellite that can be directly viewed sent from the
ステップ1804:測位受信手段1631は、測位衛星からの信号を受信し、測位衛星からの擬似距離を計算し、演算手段1632に送る。
Step 1804: The positioning receiving means 1631 receives a signal from the positioning satellite, calculates a pseudo distance from the positioning satellite, and sends it to the calculating
ステップ1805:演算手段1632は、軌道情報をもとに測位衛星の位置を計算し、直視可能な測位衛星のみの擬似距離をもとに測位位置を計算する。次にステップ1802に進む。 Step 1805: The computing means 1632 calculates the position of the positioning satellite based on the orbit information, and calculates the positioning position based on the pseudorange of only the positioning satellite that can be directly viewed. Next, the routine proceeds to step 1802.
この実施例においては、情報配信装置1610で構造物や地形の位置及び形状の情報と測位衛星の軌道情報をもとに各エリアで直視可能な測位衛星を計算し、それらの情報を地上に向けて一方向に配信し、測位装置1630で各エリアで直視可能な測位衛星の情報を受け取り、この受信した情報をもとに直視可能な測位衛星のみの信号を用いて位置を計算してもマルチパスや回折の影響を除去できる。情報配信装置1610から測位装置1630に情報を送る手段として放送、VICS(道路交通情報通信システムセンター),ホットスポット(無線LANによる情報通信)などがある。
In this embodiment, the
この実施例においても、情報配信装置1610で図2のステップ204〜ステップ205に示すようにマルチパスと回折による擬似距離の補正量を計算する。そして計算された補正量を測位装置1630に配信し、測位装置1630ではこの補正量を用いて擬似距離を補正し、測位位置を計算することで、測位可能率を保ったままマルチパスと回折による影響を除去できる。
Also in this embodiment, the
また情報配信装置1610において、三次元地図記憶手段1613の代わりに、図10及び図11に示す道路情報及び測位衛星の信号受信時間の情報を含んだ地図情報を有する地図記憶手段1634を備える事により、前述の実施例と同様にして図12のステップ
1204で直視可能な測位衛星を特定する。これにより、予め記憶されている測位衛星の受信可能時間の情報を利用するため、特定に要する計算量を低減できる。
Further, in the
更に、情報配信装置1610から図10及び図11に示す各エリアと測位衛星ごとの直視可能な時刻情報を測位装置1630に配信してもマルチパスや回折の影響を除去できる。測位衛星の配置は周期的に変化する。例えば、GPS衛星の配置は23時間56分周期で変化する。そのため、情報配信装置1610は各エリアと測位衛星ごとに周期時間分の直視可能な時刻の情報のみを配信すればよい。
Furthermore, even if the time information that can be directly viewed for each area and positioning satellite shown in FIGS. 10 and 11 is distributed from the
図16に示す本発明の測位システムの一実施例において、測位装置1630でその位置周辺の直視可能な測位衛星の情報を情報配信装置1610から得るようにすると、測位装置1630と情報配信装置1610との間に情報伝達遅延が発生しても直視可能な測位衛星の情報を利用でき、マルチパスや回折が発生した場合でも除去できる。
In the embodiment of the positioning system of the present invention shown in FIG. 16, when the
また測位装置1630に慣性航法手段104と、入力手段105と、表示手段106、地図情報を記憶しているハードディスクやメモリなどの地図記憶手段1634を追加し、図7に示す動作手順を行うことにより、測位衛星の受信個数が4未満になってしまい、測位受信手段1631及び演算手段1632で測位計算ができない場合でも慣性航法手段
104により位置を計算することができる。また、測位による誤差を精度良く計算でき、慣性航法と測位による位置精度を比較してより良い位置データを選択することによって、求めた測位位置の精度が向上する。但しこの場合、図7のステップ702では図17の動作手順で測位による位置を計算する。
Further, by adding inertial navigation means 104, input means 105, display means 106, and map storage means 1634 such as a hard disk or memory storing map information to the
従来は、情報配信装置1610などのサーバから時刻に依存しないマルチパス発生可能性の情報を送り、マルチパス障害がある場合には測位による誤差推定値を増加させ、信頼性の高い位置情報を選択していた。しかし、この方法ではマルチパス発生可能性の情報が位置に依存しないため、推定誤差の精度が悪く、この情報をもとに選択された位置の精度も向上しないことがある。図1に示す本発明の測位システムの一実施例によれば、時刻に依存した測位衛星の位置情報を用いているため、マルチパスや回折の影響が精度良く判定できる。
Conventionally, information on the possibility of multipath occurrence that does not depend on time is sent from a server such as the
本実施例においても、目的地までの道順を検索した場合、各時刻における予測位置が予め算出できる。そこで、情報配信装置1610に各時刻における予測位置を送り、情報配信装置1610で各時刻の直視可能な測位衛星を計算しておき、各時刻の直視可能な測位衛星の情報を情報配信装置1610から受け取っておくと、移動中測位装置1630と情報配信装置1610との情報伝達が不要となる。
Also in this embodiment, when the route to the destination is searched, the predicted position at each time can be calculated in advance. Therefore, the predicted position at each time is sent to the
本実施例によれば、直視可能な測位衛星を情報配信装置1610で計算するため、測位装置1630の計算負荷を低減でき、計算能力が小さい計算機でも対応できる。
According to the present embodiment, since the
図19に本発明に係るプローブ情報を用いた測位システムの一実施例の構成を示す。 FIG. 19 shows the configuration of an embodiment of a positioning system using probe information according to the present invention.
この実施例では、測位装置1910と、通信ネットワーク1920と、情報配信装置
1930とを備えている。GPS受信機やナビゲーションなどの測位装置1910は、図16に示す測位装置1630と同様の機能を備えており、図18に示す動作手順を行う。但し、情報配信装置1930へ位置情報を送信するときには、受信した測位衛星,受信時刻及び擬似距離の情報も情報配信装置1930に送る。電話回線やインタネットなどの通信ネットワーク1920は、測位装置1910と情報配信装置1930の間の情報を伝達する。情報配信装置1930は、通信手段1931と、演算手段1932と、予測修正情報記憶手段1933と、三次元地図記憶手段1934と、衛星軌道記憶手段1935とを備えている。通信手段1931は、通信ネットワーク1920を介して測位装置1910と情報のやり取りを行う。
In this embodiment, a
CPUなどの演算手段1932は、測位装置1910の位置及び受信時刻における直視可能な測位衛星を計算する。また、測位装置1910の位置及び受信時刻における測位衛星番号、三次元地図情報を用いた推定で直視可能性、実際の受信情報(受信したかどうかの情報)、擬似距離の情報をもとに各区間における三次元地図情報を用いた推定で直視可能であるが、実際には受信できない方位角と仰角の範囲の情報(予測修正情報)を算出する。また、各区間における三次元地図情報を用いた推定で受信不可能であるが、実際にはマルチパスや回折の影響を受けずに受信できる方位角と仰角の範囲の情報(予測修正情報)を算出する。
A computing means 1932 such as a CPU calculates a positioning satellite that can be directly viewed at the position of the
予測修正情報記憶手段1933,三次元地図記憶手段1934,衛星軌道記憶手段1935は、いずれもハードディスクやメモリなどで実現される。予測修正情報記憶手段1933は、測位装置1910の位置,受信時刻,測位衛星番号,三次元地図情報を用いて推定した直視可能性,実際の受信情報,擬似距離の情報を有している。各区間において三次元地図情報を用いた推定で直視可能であるが、実際には正常に受信できない(マルチパスや回折の影響を受けているか受信できない)方位角と仰角の範囲の情報を記憶している。また、各区間において三次元地図情報を用いた推定で受信不可能であるが、実際には正常に受信できる(マルチパスや回折の影響を受けずに受信している)方位角と仰角の範囲の情報を記憶している。三次元地図記憶手段1934は、構造物や地形の位置及び形状、道路の情報を格納している。また衛星軌道記憶手段1935は、測位衛星の軌道情報を記憶している。
The prediction correction
本実施例における情報配信装置1930の動作手順を、図20を用いて説明する。
The operation procedure of the
ステップ2001:通信手段1931は、測位装置1910から通信ネットワーク1920を経由して送られてきた測位装置1910の位置,受信時刻,受信した測位衛星,擬似距離の情報を受け取り、演算手段1932に送る。
Step 2001: The communication means 1931 receives the information on the position of the
ステップ2002:演算手段1932は、測位装置1910の位置,受信時刻,受信した測位衛星,擬似距離の情報を予測修正情報記憶手段1933に格納する。
Step 2002: The calculation means 1932 stores the position of the
ステップ2003:演算手段1932は、三次元地図記憶手段1934に格納されている測位装置1910の位置付近にある構造物や地形の位置及び形状の情報と、衛星軌道記憶手段1935に格納されている測位衛星の軌道情報をもとに、測位装置1910と測位衛星の間に構造物や地形があるかどうかを各測位衛星ごとに計算する。
Step 2003: The computing means 1932 has information on the position and shape of the structure or terrain near the position of the
ステップ2004:演算手段1932は、予測修正情報記憶手段1933から測位装置1910の位置での予測修正情報を読み込み、ステップ2003で計算した直視可能な測位衛星の情報を修正し、通信手段1931に送る。修正手順は以下の通りである。直視可能であると判定した測位衛星の方位角・仰角が、予測では直視可能であるが、実際には正常に受信できない範囲にある場合、その測位衛星は直視不可能であると修正する。また、直視不可能であると判定した測位衛星の方位角・仰角が、予測では直視不可能であるが、実際には正常に受信できる範囲にある場合、その測位衛星は直視可能であると修正する。
Step 2004: The calculation means 1932 reads the prediction correction information at the position of the
ステップ2005:通信手段1931は、測位装置1910で直視可能な測位衛星を通信ネットワーク1920を経由して測位装置1910に送る。
Step 2005: The communication means 1931 sends a positioning satellite that can be directly viewed by the
次に情報配信装置1930の予測修正情報の生成の動作手順を、図21を用いて説明する。
Next, an operation procedure for generating the prediction correction information of the
ステップ2101:演算手段1932は、予測修正情報記憶手段1933が記憶している測位装置1910の位置,受信時刻,測位衛星番号,三次元地図情報を用いて推定した直視可能性,実際の受信情報,擬似距離の特定の期間中(例えば1日間)の情報を読み込む。三次元地図記憶手段1934に格納されている測位装置1910の位置付近にある構造物や地形の位置及び形状の情報と、衛星軌道記憶手段1935に格納されている測位衛星の軌道情報をもとに、測位装置1910と測位衛星の間に構造物や地形があるかどうか(測位衛星の予測直視可能性)を各受信時刻及び各測位衛星ごとに計算する。
Step 2101: The calculation means 1932 includes the position of the
ステップ2102:演算手段1932は、ある区間における測位衛星の予測直視可能性と実際の受信情報をもとに下記のように予測修正情報を算出する。図22は方位角と仰角上に測位衛星の予測直視可能性と実際の受信情報の関係の一例を示す。白丸2201は予測で直視可能で実際に受信された測位衛星で、擬似距離の誤差がある閾値(例えば4m)未満である測位衛星である。黒丸2202は予測で直視可能で実際には受信されなかった測位衛星あるいは擬似距離の誤差がある閾値(例えば4m)以上である測位衛星である。白三角2203は予測で直視不可能で実際には受信されなかった測位衛星あるいは擬似距離の誤差がある閾値(例えば4m)以上である測位衛星である。黒三角2204は予測で直視不可能で実際に受信された測位衛星で、擬似距離の誤差がある閾値(例えば4m)未満である測位衛星である。
Step 2102: The calculation means 1932 calculates the prediction correction information as follows based on the predicted direct viewing possibility of the positioning satellite in a certain section and the actual reception information. FIG. 22 shows an example of the relationship between the predicted direct viewing possibility of the positioning satellite and the actual received information on the azimuth and elevation. A
黒丸2202及び黒三角2204は予測の直視可能性と実際の受信情報とが異なっている情報である。そこで、任意の黒丸2202を選択し、四角の領域で囲む。この四角の領域を方位角方向に拡大し、黒丸2202以外の点に接触した場合その範囲内で最も離れた黒丸2202までを領域とする。同様に仰角方向に領域を拡大し、黒丸2202以外の点に接触した場合その範囲内で最も離れた黒丸2202までを領域とし、領域に複数の黒丸2202がある場合上記で求めた領域を黒丸2202の領域とする。これらの動作を全ての黒丸2202に対して行う。また、同様の動作を黒三角2204に対しても行う。図
22に対してこの動作を行うと、以下のようになる。黒丸2202の情報が集中している範囲2205(方位角60°〜90°,仰角30°〜40°)を三次元地図情報を用いた推定で直視可能であるが、実際には正常に受信できないものとして、その方位角と仰角の範囲の情報を予測修正情報記憶手段1933に格納する。黒三角2204の情報が集中している範囲2206(方位角270°〜320°,仰角25°〜40°)を三次元地図情報を用いた推定で受信不可能であるが、実際には正常に受信できるものとして、その方位角と仰角の範囲の情報を予測修正情報記憶手段1933に格納する。
本実施例によれば、実際の受信情報を用いて予測修正情報を生成し、その情報を活用することにより、三次元地図情報の誤差による直視可能な測位衛星の判定誤差を除去できる。このため、構造物の増改築や三次元地図情報になく季節によって変化する樹木による影響に対応できる。 According to the present embodiment, prediction correction information is generated using actual received information, and the information can be used to remove a determination error of a positioning satellite that can be directly viewed due to an error in three-dimensional map information. For this reason, it is possible to deal with the effects of trees that change according to the season, not the extension or reconstruction of structures or 3D map information.
また、情報配信装置1930において、本来直視可能な衛星が常に受信できていない場合、その方向に新たに構造物ができたものとして構造物の位置及び形状の情報を修正すると、三次元地図記憶手段1934の情報をより現実に近い情報に変更できる。この情報配信装置1930においては、図21のステップ2102で擬似距離の誤差をもとに直達波か反射波(あるいは回折波)かを判定している。この処理の代わりに測位装置1910で受信した全ての測位衛星の擬似距離を用いて計算した測位位置を測位装置1910から受け取り、慣性航法による位置と比較して計算した測位位置の誤差をもとに直達波か反射波(あるいは回折波)かを判定しても予測修正情報を生成できる。
In the
図19に示す本発明の測位システムの一実施例において、情報配信装置1930の予測修正情報記憶手段1933,三次元地図記憶手段1934,衛星軌道記憶手段1935を測位装置1910に組み込み、図20及び図21の動作手順を行うと、測位装置1910のみで予測修正情報を生成でき、三次元地図情報の誤差による直視可能な測位衛星の判定誤差を除去できる。
In the embodiment of the positioning system of the present invention shown in FIG. 19, the prediction correction information storage means 1933, the three-dimensional map storage means 1934, and the satellite orbit storage means 1935 of the
図1,図16及び図19に示す本発明の一実施例の三次元地図記憶手段103,1613及び1934において、遮蔽物として樹木の位置及び形状の情報を加えるとより正確な情報を測位装置1910に与えられ、マルチパスや回折の影響を正確に除去できる。樹木の位置及び形状の情報は人工衛星の画像情報から近赤外領域を抽出することにより生成できる。 In the three-dimensional map storage means 103, 1613 and 1934 of one embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 16 and 19, more accurate information is obtained by adding information on the position and shape of the tree as a shield. The effects of multipath and diffraction can be accurately removed. Tree position and shape information can be generated by extracting a near-infrared region from image information of an artificial satellite.
測位装置を人,自動車や列車などの移動体及び配送物などに装着することにより、マルチパスや回折を除去でき、高精度な測位ができる。また、それぞれの位置情報を収集することにより位置管理ができる。 By attaching the positioning device to a moving object such as a person, a car or a train, and a delivery item, multipath and diffraction can be removed, and highly accurate positioning can be performed. Also, location management can be performed by collecting each location information.
101,801,1631…測位受信手段、102,802,1612,1632,
1932…演算手段、103,803,1613,1934…三次元地図記憶手段、104…慣性航法手段、105…入力手段、106…表示手段、301…測位装置、302…測位衛星、303…遮蔽物、1610,1930…情報配信装置、1611,1633,
1931…通信手段、1614,1935…衛星軌道記憶手段、1620,1920…通信ネットワーク、1630,1910…測位装置、1634…地図記憶手段、1933…予測修正情報記憶手段。
101, 801, 1631 ... positioning receiving means, 102, 802, 1612, 1632,
1932: Calculation means 103, 803, 1613, 1934 ... 3D map storage means, 104 ... Inertial navigation means, 105 ... Input means, 106 ... Display means, 301 ... Positioning device, 302 ... Positioning satellite, 303 ...
1931: Communication means, 1614, 1935 ... Satellite orbit storage means, 1620, 1920 ... Communication network, 1630, 1910 ... Positioning device, 1634 ... Map storage means, 1933 ... Predictive correction information storage means.
Claims (7)
道路の情報及び各道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報を有する地図記憶手段と、
測位装置の位置,道路区間における測位衛星の直視可能時間の情報をもとに、測位装置の位置から直視可能な測位衛星を特定し、直視可能な測位衛星の擬似距離を用いて測位位置を計算する演算手段とを備えたことを特徴とする測位装置。 Positioning receiving means for receiving a positioning satellite signal for transmitting positioning information, detecting orbit information of the positioning satellite, and measuring a pseudorange;
Map storage means having road information and information on the time at which a positioning satellite can be directly viewed in each road section;
Based on information on the position of the positioning device and the time when the positioning satellite can be viewed directly on the road section, the positioning satellite that can be viewed directly is identified from the position of the positioning device, and the positioning position is calculated using the pseudorange of the positioning satellite that can be viewed directly And a positioning device.
構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図記憶手段と、
測位衛星の軌道の情報を有する衛星軌道記憶手段と、
各区間において三次元地図情報を用いた推定で直視可能であるが、実際には正常に受信できない方位角と仰角の範囲の情報,三次元地図情報を用いた推定で受信不可能であるが、実際には正常に受信できる方位角と仰角の範囲の情報を格納する予測修正情報記憶手段と、
測位装置から送られてくる位置,受信時刻,受信した測位衛星,擬似距離の情報をもとに予測修正情報記憶手段に格納されている情報を生成し、
測位装置から送られてくる位置,受信時刻と受信した測位衛星の情報,構造物や地形の位置と形状,測位衛星の軌道の情報をもとに各エリアで直視可能な測位衛星を計算し、予測修正情報記憶手段に格納されている情報をもとに修正する演算手段とを備えたことを特徴する情報配信装置。 A communication means connected to a positioning device that calculates a position based on a signal for positioning via a communication network, and transmits information of a positioning satellite that can be directly viewed from the position of the positioning device;
3D map storage means having information on the position and shape of structures and terrain;
Satellite orbit storage means having information on positioning satellite orbits;
Although it is possible to view directly with estimation using 3D map information in each section, it is impossible to receive with estimation using azimuth and elevation range information that can not be received normally, estimation using 3D map information, Predictive correction information storage means for storing information on the range of azimuth angle and elevation angle that can actually be received normally;
Generate the information stored in the prediction correction information storage means based on the position, reception time, received positioning satellite, pseudo distance information sent from the positioning device,
Calculate the positioning satellites that can be viewed directly in each area based on the position sent from the positioning device, the reception time and the received positioning satellite information, the position and shape of structures and terrain, and the positioning satellite orbit information, An information distribution apparatus comprising: an arithmetic unit that corrects based on information stored in the prediction correction information storage unit.
構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図情報と測位衛星の軌道の情報とを用いて、各エリアあるいは各区間において前記現在位置周辺の構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、測位装置から直視可能な測位衛星を特定し、
該直視可能な測位衛星に関する情報を前記通信ネットワークを介して前記測位装置へ配信することを特徴とする情報配信方法。 Receiving the current position of the positioning device, the received positioning signal from the positioning satellite and the information of the reception time from the positioning device via the communication network;
Information on the position and shape of structures and terrain around the current position in each area or section using 3D map information having information on the position and shape of structures and terrain and information on the orbits of positioning satellites, Based on the position of the positioning satellite, identify the positioning satellite that can be directly viewed from the positioning device,
An information distribution method comprising: distributing information relating to the directly-viewable positioning satellite to the positioning device via the communication network.
構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図情報と測位衛星の軌道の情報とを用いて、各エリアあるいは各区間において前記現在位置周辺の構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、マルチパスによる擬似距離の補正量を計算し、
該補正量を前記通信ネットワークを介して前記測位装置へ配信することを特徴とする情報配信方法。 Receiving the current position of the positioning device, the received positioning signal from the positioning satellite and the information of the reception time from the positioning device via the communication network;
Information on the position and shape of structures and terrain around the current position in each area or section using 3D map information having information on the position and shape of structures and terrain and information on the orbits of positioning satellites, Based on the position of the positioning satellite, calculate the correction amount of the pseudorange by multipath,
Distributing the correction amount to the positioning device via the communication network.
該情報配信装置において、構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図情報と測位衛星の軌道の情報とを用いて、各エリアあるいは各区間において前記現在位置周辺の構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、測位装置から直視可能な測位衛星を特定し、
該直視可能な測位衛星に関する情報を前記通信ネットワークを介して前記情報配信装置から受信し、
受信した直視可能な測位衛星の情報を用いて、直視可能な測位衛星の擬似距離のみを用いて測位位置を計算することを特徴とする測位方法。 Send the current position of the positioning device, the received signal for positioning from the positioning satellite and the information of the reception time to the information distribution device via the communication network,
In the information distribution apparatus, the structure and terrain around the current position in each area or each section using the three-dimensional map information having the position and shape information of the structure and terrain and the orbit information of the positioning satellite. Based on the position and shape information and the position of the positioning satellite, identify the positioning satellite that can be viewed directly from the positioning device,
Receiving information about the positioning satellite that can be directly viewed from the information distribution device via the communication network;
A positioning method characterized in that the positioning position is calculated using only the pseudorange of the positioning satellite that can be directly viewed using the information of the positioning satellite that can be directly viewed.
該情報配信装置において、構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図情報と測位衛星の軌道の情報とを用いて、各エリアあるいは各区間において前記現在位置周辺の構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、測位装置から直視可能な測位衛星を特定し、
前記通信ネットワークを介して前記情報配信装置から直視可能な測位衛星に関する情報を受信する通信手段と、
測位衛星からの信号を受信し、前記直視可能な測位衛星の信号のみを用いて、測位装置の位置を計算する測位受信手段とを備えたことを特徴とする測位装置。 Send the information on the current position of the positioning device, the received positioning satellite and the reception time to the information distribution device via the communication network,
In the information distribution apparatus, the structure and terrain around the current position in each area or each section using the three-dimensional map information having the position and shape information of the structure and terrain and the orbit information of the positioning satellite. Based on the position and shape information and the position of the positioning satellite, identify the positioning satellite that can be viewed directly from the positioning device,
Communication means for receiving information on a positioning satellite that can be directly viewed from the information distribution device via the communication network;
A positioning apparatus comprising: positioning receiving means for receiving a signal from a positioning satellite and calculating a position of the positioning apparatus using only the signal of the positioning satellite that can be directly viewed.
該情報配信装置において、構造物や地形の位置及び形状の情報を有する三次元地図情報と測位衛星の軌道の情報とを用いて、各エリアあるいは各区間において前記現在位置周辺の構造物や地形の位置及び形状の情報,測位衛星の位置をもとに、マルチパスによる擬似距離の補正量を計算し、
該補正量を前記通信ネットワークを介して前記情報配信装置から受信し、
受信した補正量を用いて、測定した擬似距離を補正して、測位位置を計算することを特徴とする測位方法。
Send the current position of the positioning device, the received signal for positioning from the positioning satellite and the information of the reception time to the information distribution device via the communication network,
In the information distribution apparatus, the structure and terrain around the current position in each area or each section using the three-dimensional map information having the position and shape information of the structure and terrain and the orbit information of the positioning satellite. Based on the position and shape information and the position of the positioning satellite, calculate the correction amount of the pseudorange by multipath,
Receiving the correction amount from the information distribution apparatus via the communication network;
A positioning method, wherein a positioning position is calculated by correcting a measured pseudo distance using a received correction amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004278649A JP2006090912A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004278649A JP2006090912A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006090912A true JP2006090912A (en) | 2006-04-06 |
Family
ID=36232040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004278649A Pending JP2006090912A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006090912A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008249614A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Clarion Co Ltd | Onboard navigation device, navigation system, and computer program |
JP2009139093A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corp | Multipath signal determination method, signal propriety determination method, positioning calculation method, program, and multipath signal determination circuit |
JP2009198419A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Denso Corp | Position calculator and program of position calculator for moving body |
JP2009204421A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | Vehicle position specifying device |
JP2009216529A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Japan Radio Co Ltd | Phase shift calculation device and positioning apparatus |
JP2012127972A (en) * | 2012-02-14 | 2012-07-05 | Seiko Epson Corp | Multipath signal determination method, signal propriety determination method, and multipath signal determination circuit |
JP2016090285A (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 株式会社Nttドコモ | Positioning system and positioning method |
JP2016188792A (en) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 独立行政法人交通安全環境研究所 | Position measuring method and position measuring system |
JP2017181443A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | セコム株式会社 | Self-position estimation device |
WO2019159353A1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-22 | 三菱重工機械システム株式会社 | Positional error prediction device, prediction model generation device, positional error prediction method, prediction model generation method, and program |
JP2020067359A (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Server, satellite positioning system, and satellite positioning method |
JP2022541855A (en) * | 2019-07-26 | 2022-09-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | A method for determining a model describing at least one environment-specific GNSS profile |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06281721A (en) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Navigation device |
JPH0820504B2 (en) * | 1987-09-22 | 1996-03-04 | 株式会社豊田中央研究所 | GPS navigation device |
JPH10253371A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Alpine Electron Inc | Onboard navigator |
JP2000284040A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Ntt Docomo Inc | Distance-measuring method and device |
JP2000346655A (en) * | 1999-06-08 | 2000-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Position detector |
JP2001289647A (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Honda Motor Co Ltd | Navigator |
JP2002214321A (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Clarion Co Ltd | Gps positioning system |
WO2003001699A1 (en) * | 2001-06-11 | 2003-01-03 | Qualcomm Incorporated | System and method for the detection and compensation of radio signal time of arrival errors |
JP2004184121A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Denso Corp | Controller and server unit for gps receiver |
JP2006047218A (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | Positioning system, information-providing device, control method of information-providing device, control program of the information-providing device, and computer-readable recording medium with control program of the information providing device stored |
-
2004
- 2004-09-27 JP JP2004278649A patent/JP2006090912A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0820504B2 (en) * | 1987-09-22 | 1996-03-04 | 株式会社豊田中央研究所 | GPS navigation device |
JPH06281721A (en) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Navigation device |
JPH10253371A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Alpine Electron Inc | Onboard navigator |
JP2000284040A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Ntt Docomo Inc | Distance-measuring method and device |
JP2000346655A (en) * | 1999-06-08 | 2000-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Position detector |
JP2001289647A (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Honda Motor Co Ltd | Navigator |
JP2002214321A (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Clarion Co Ltd | Gps positioning system |
WO2003001699A1 (en) * | 2001-06-11 | 2003-01-03 | Qualcomm Incorporated | System and method for the detection and compensation of radio signal time of arrival errors |
JP2004184121A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Denso Corp | Controller and server unit for gps receiver |
JP2006047218A (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | Positioning system, information-providing device, control method of information-providing device, control program of the information-providing device, and computer-readable recording medium with control program of the information providing device stored |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008249614A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Clarion Co Ltd | Onboard navigation device, navigation system, and computer program |
JP2009139093A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corp | Multipath signal determination method, signal propriety determination method, positioning calculation method, program, and multipath signal determination circuit |
US8300678B2 (en) | 2007-12-03 | 2012-10-30 | Seiko Epson Corporation | Multipath signal determination method, signal suitability determination method, positioning operation method, program, and multipath signal determination circuit |
JP2009198419A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Denso Corp | Position calculator and program of position calculator for moving body |
JP2009204421A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | Vehicle position specifying device |
JP2009216529A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Japan Radio Co Ltd | Phase shift calculation device and positioning apparatus |
JP2012127972A (en) * | 2012-02-14 | 2012-07-05 | Seiko Epson Corp | Multipath signal determination method, signal propriety determination method, and multipath signal determination circuit |
JP2016090285A (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 株式会社Nttドコモ | Positioning system and positioning method |
JP2016188792A (en) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 独立行政法人交通安全環境研究所 | Position measuring method and position measuring system |
JP2017181443A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | セコム株式会社 | Self-position estimation device |
WO2019159353A1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-22 | 三菱重工機械システム株式会社 | Positional error prediction device, prediction model generation device, positional error prediction method, prediction model generation method, and program |
GB2584222A (en) * | 2018-02-19 | 2020-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Mach Systems Ltd | Positional error prediction device, prediction model generation device, positional error prediction method, prediction model generation method, and program |
JPWO2019159353A1 (en) * | 2018-02-19 | 2020-12-03 | 三菱重工機械システム株式会社 | Position error prediction device, prediction model generation device, position error prediction method, prediction model generation method, and program |
GB2584222B (en) * | 2018-02-19 | 2022-03-09 | Mitsubishi Heavy Ind Mach Systems Ltd | Positional error prediction device, prediction model generation device, positional error prediction method, prediction model generation method, and program |
JP2020067359A (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Server, satellite positioning system, and satellite positioning method |
WO2020084889A1 (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Server, satellite positioning system, and satellite positioning method |
JP7220399B2 (en) | 2018-10-24 | 2023-02-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Server, satellite positioning system, and satellite positioning method |
JP2022541855A (en) * | 2019-07-26 | 2022-09-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | A method for determining a model describing at least one environment-specific GNSS profile |
JP7338035B2 (en) | 2019-07-26 | 2023-09-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | A method for determining a model describing at least one environment-specific GNSS profile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wen et al. | GNSS NLOS exclusion based on dynamic object detection using LiDAR point cloud | |
US7577526B2 (en) | Method for determining an initial position in a navigation system | |
US8718917B2 (en) | GPS-based relative positioning enhancement method using neighboring entity information | |
US20180045807A1 (en) | Global Positioning System and Ultra Wide Band Universal Positioning Node Consellation integration | |
JP5673071B2 (en) | Position estimation apparatus and program | |
Zhang et al. | 3D mapping database aided GNSS based collaborative positioning using factor graph optimization | |
JP6664317B2 (en) | Information processing system and information processing method | |
US20100176992A1 (en) | Method and device for determining a position | |
US9229111B2 (en) | Method for estimating the direction of arrival of navigation signals at a receiver after reflection by walls in a satellite positioning system | |
CN102165330A (en) | Enhanced database information for urban navigation | |
Sun et al. | Pursuing precise vehicle movement trajectory in urban residential area using multi-GNSS RTK tracking | |
JP2006242911A (en) | Position detector | |
Groves et al. | Shadow matching: Improved GNSS accuracy in urban canyons | |
JP2006090912A (en) | Positioning device, information distributing device, positioning method, and information distributing method | |
Zhang et al. | Rectification of GNSS-based collaborative positioning using 3D building models in urban areas | |
KR101451203B1 (en) | Method and device for the computer-supported creation and/or updating of a reference map for satellite-supported positioning of an object | |
Bento et al. | Cooperative GNSS positioning aided by road-features measurements | |
JP4311651B2 (en) | Position correction system and management server | |
Bauer et al. | Evaluation of shadow maps for non-line-of-sight detection in urban GNSS vehicle localization with VANETs-The GAIN approach | |
JP5413118B2 (en) | Positioning system | |
WO2016017261A1 (en) | Positioning position testing system | |
JP2010145178A (en) | Moving body position specification device | |
Toledo-Moreo et al. | Positioning and digital maps | |
Bétaille et al. | How to enhance accuracy and integrity of satellite positioning for mobility pricing in cities: The Urban Trench method | |
CN116018499A (en) | Positioning using orientation aligned with orientation of environmental features |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060425 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090602 |