JP2006153649A - 測位装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測位衛星からの電波を受信するためのアンテナを常に測位衛星の方向に向けることができ、かつ、測位衛星からの電波の受信状態を測位装置内で劣化させることを防止することができる小型の測位装置等を提供すること。
【解決手段】衛星電波を受信するアンテナ３６アンテナ３６が受信した衛星電波を処理する衛星電波処理モジュール４０と、を含む衛星電波受信ユニット３５と、衛星電波受信ユニット３５を格納する格納容器と、を有し、衛星電波受信ユニット３５において、アンテナ３６は衛星電波処理モジュール４０に対して上空側に配置されており、格納容器の内部の一部は液体３４で満たされており、衛星電波受信ユニット３５は、アンテナ３６を液体３４外に露出させつつ、液体３４に浮遊した状態で格納容器に格納されており、衛星電波受信ユニット３５が液体３４に浮遊した状態における上下方向を維持するための上下方向維持手段４２を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、測位衛星からの電波を利用する測位装置に関するものである。

従来、衛星航法システムである例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してＧＰＳ受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
このＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星の軌道を示す衛星情報（概略衛星軌道情報：アルマナック、精密軌道情報：エフェメリス）に基づいて、ＧＰＳ衛星からの電波（以後、衛星電波と呼ぶ）を受信し、各ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機の距離（擬似距離）を算出する。そして、ＧＰＳ受信機は、各ＧＰＳ衛星の軌道上の位置と、算出した擬似距離に基づいて、ＧＰＳ受信機の位置を測位するようになっている。
衛星電波が例えば、１．５ギガヘルツ（ＧＨｚ）の高周波である場合には、直進性が強い。そして、衛星電波を受信するＧＰＳ受信機のアンテナ（以後、ＧＰＳアンテナと呼ぶ）は指向性を有しており、特定の方向からのみ衛星電波を受信するようになっている。
このため、衛星電波を受信して測位をするためには、ＧＰＳアンテナの受信方向をＧＰＳ衛星の方向に向けておく必要がある。
これに対して、ＧＰＳアンテナを入れた容器を液体を入れた容器内に浮かせることで、ＧＰＳアンテナを受信に最適な方向に向かせる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平１０−２２４１３１号公報（図１等）

しかし、上述の技術においては、ＧＰＳアンテナ以外の多くの部品を格納するためにＧＰＳ受信機内において別途格納空間が必要であるから、ＧＰＳ受信機の小型化の障害となる。
また、従来技術においては、ＧＰＳアンテナとＧＰＳ衛星の間にＧＰＳ受信機の回路基板等の部品が位置することがあり、それらの部品が衛星電波を遮断し、衛星電波の受信状態をＧＰＳ受信機内において劣化させる場合があるという問題がある。

そこで、本発明は、測位衛星からの電波を受信するためのアンテナを常に測位衛星の方向に向けることができ、かつ、測位衛星からの電波の受信状態を測位装置内で劣化させることを防止することができる小型の測位装置を提供することを目的とする。

前記目的は、第１の発明によれば、上空に位置する測位衛星からの電波である衛星電波を受信して測位を行う測位装置であって、前記衛星電波を受信するアンテナと、前記アンテナが受信した前記衛星電波を処理する衛星電波処理モジュールと、を含む衛星電波受信ユニットと、前記衛星電波受信ユニットを格納する格納容器と、を有し、前記衛星電波受信ユニットにおいて、前記アンテナは前記衛星電波処理モジュールに対して前記上空側に配置されており、前記格納容器の内部の一部は液体で満たされており、前記衛星電波受信ユニットは、前記アンテナを前記液体外に露出させつつ、前記液体に浮遊した状態で前記格納容器に格納されており、前記衛星電波受信ユニットが前記液体に浮遊した状態における上下方向を維持するための上下方向維持手段を有することを特徴とする測位装置により達成される。

第１の発明の構成によれば、前記衛星電波受信ユニットは、前記液体に浮遊した状態で前記格納容器に格納されている。そして、前記アンテナは、前記衛星電波処理モジュールに対して前記上空側に配置されている。さらに、前記測位装置は、前記衛星電波受信ユニットが前記液体に浮遊した状態における上下方向を維持するための上下方向維持手段を有する。
このため、前記アンテナは前記衛星電波モジュールに対して、常に前記上空側に位置する。前記上空側は、前記測位衛星が位置する方向である。
これにより、前記測位装置は、前記衛星電波を受信するための前記アンテナを常に前記測位衛星の方向に向けることができ、かつ、前記衛星電波の受信状態を前記測位装置内で劣化させることを防止することができる。
さらに、前記衛星電波受信ユニットは、前記アンテナを前記液体外に露出しつつ、前記記液体に浮遊した状態で前記格納容器に格納されているから、前記アンテナが受信する前記衛星電波の電波強度が、前記液体によって小さくなることを防止することができる。

また、前記アンテナのみならず、前記衛星電波処理モジュールも前記格納容器に格納されているから、前記測位装置は、前記衛星電波処理モジュールを格納するための格納容器を別途有する必要がない。
このため、前記測位装置を小型化することができる。
これにより、前記衛星電波を受信するための前記アンテナを常に前記測位衛星の方向に向けることができ、かつ、前記衛星電波の受信状態を測位装置内で劣化させることを防止することができる小型の測位装置を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記格納容器内に配置される、前記衛星電波処理モジュールに電力を供給する電力供給手段と、前記格納容器を前記電力供給手段が電力を生成するための液体燃料に浮遊させた状態で格納する外部格納容器と、前記格納容器が前記液体燃料に浮遊した状態における上下方向を維持するための格納容器上下方向維持手段と、を有することを特徴とする測位装置である。

第２の発明の構成によれば、前記格納容器には、前記衛星電波処理モジュールに電力を供給する電力供給手段が配置されている。
このため前記測位装置は、前記電力供給手段を格納するための格納容器を別途有する必要がないから、前記測位装置を小型化することができる。
さらに、前記測位装置は、前記外部格納容器に前記格納容器を、前記液体燃料に浮遊させた状態で格納することができ、さらに、前記格納容器上下方向維持手段によって、前記格納容器が前記液体燃料に浮遊した状態における上下方向を維持することができる。
このため、前記衛星電波受信ユニットが前記格納容器内において上下方向が維持されるのみならず、前記格納容器も前記外部格納容器内において上下方向が維持される。
これにより、前記測位装置は、前記アンテナが前記上空側に位置することを一層確実に確保することができる。

また、前記液体燃料は、前記電力供給手段が電力を発生させるために、前記測位装置のいずれかの位置に格納されている必要がある。
この点、前記測位装置は、前記格納容器を格納する前記外部格納容器に前記液体燃料を有しているから、前記液体燃料を格納するための格納容器を別途有する必要がない。すなわち、前記測位装置は、前記液体燃料を前記外部格納容器に格納することによって、前記格納容器を浮遊させる機能と、前記電力供給手段の燃料としての機能の両方の機能を果たすようにしている。このため、前記測位装置の小型化が可能になる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、前記外部格納容器は前記電力供給手段が前記液体燃料によって前記電力を生成するために必要な気体を取得する気体取得手段を有し、前記格納容器は、前記外部格納容器が前記気体取得手段によって取得した前記気体を前記電力供給手段に供給するための気体供給手段を有することを特徴とする測位装置である。

第３の発明の構成によれば、前記外部格納容器は前記気体取得手段を有するから、前記電力供給手段が前記液体燃料によって前記電力を生成するために必要な気体を取得することができる。そして、前記格納容器は前記気体供給手段を有するから、前記外部格納容器が前記気体取得手段によって取得した前記気体を前記電力供給手段に供給することができる。

第４の発明は、第３の発明の構成において、前記気体取得手段は、気体透過膜であることを特徴とする測位装置である。

第４の発明の構成によれば、前記気体取得手段は、前記気体透過膜である。このため、前記外部格納容器の一部を前記気体透過膜にするだけの簡単な構成で、前記気体を取得することができる。
これにより、前記測位装置の小型化を可能にしつつ、前記電力供給手段が使用するための前記気体を取得することができる。

第５の発明は、第３の発明又は第４の発明のいずれかの構成において、前記外部格納容器を回転可能な状態で格納する最外部格納容器と、前記最外部格納容器において前記外部格納容器の上下方向を維持するための外部格納容器上下方向維持手段と、を有することを特徴とする測位装置である。

第５の発明の構成によれば、前記外部格納容器は、前記最外部格納容器に回転可能な状態で格納されている。そして、前記測位装置は、前記外部格納容器上下方向維持手段を有するから、前記最外部格納容器において前記外部格納容器の上下方向を維持することができる。
このため、前記アンテナが前記上空側に位置する状態は、前記格納容器内及び前記外部格納容器内において確保されるのみならず、前記最外部格納容器内においても確保される。
これにより、前記アンテナはさらに一層確実に、前記上空側に位置する状態を確保することができる。

また、前記外部格納容器自体の上下方向が前記最外部格納容器内において確保される。
このため、前記外部格納容器の上部に前記気体取得手段を配置することによって、前記気体取得手段が前記外部格納容器内の前記液体燃料によって塞がれる事態を防止することができる。
これにより、前記気体取得手段が前記気体を取得することができなくなる事態を防止することができる。

第６の発明は、第５の発明の構成において、前記外部格納容器と前記最外部格納容器は、前記外部格納容器を内輪とし、前記最外部格納容器を外輪とする軸受けを構成していることを特徴とする測位装置である。

第６の発明の構成によれば、簡易な構成であっても、前記アンテナはさらに一層確実に、前記上空側に位置する状態を確保することができ、また、前記気体取得手段が前記気体を取得することができなくなる事態を防止することができる。

第７の発明は、第１の発明乃至第６の発明のいずれかの構成において、前記アンテナは、前記測位衛星の軌道が密に存在する軌道密存在方向に向かう傾斜を有するように配置されており、前記傾斜を維持するためのアンテナ傾斜維持手段を有することを特徴とする測位装置である。

前記測位衛星の軌道は、天空に均一に配置されているとは限らず、例えば、南方に偏っている場合がある。この場合、前記アンテナの受信面は南方に傾斜している方が効率よく前記衛星電波を受信することができる。
この点、第７の発明の構成によれば、前記アンテナは、前記測位衛星の軌道が密に存在する軌道密存在方向に向かう傾斜を有するように配置されている。そして、前記測位装置は、前記アンテナ傾斜維持手段を有するから前記傾斜を維持することができる。
このため、前記アンテナは、前記衛星電波を効率良く受信することができる。

第８の発明は、第７の発明の構成において、現在位置に対応する前記軌道密存在方向を判断する軌道密存在方向判断手段と、前記軌道密存在方向判断手段の判断結果に基づいて、前記傾斜を変更するアンテナ傾斜変更手段を有することを特徴とする測位装置である。

前記測位衛星の軌道は、天空に均一に配置されているとは限らず、例えば、南方に偏っている場合があるが、この偏りの程度は、前記測位装置自身の位置によって異なる。
この場合、前記アンテナの受信面を前記測位装置の位置によって、南方に傾斜させる角度を変更する方が効率よく前記衛星電波を受信することができる。
この点、第８の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記軌道密存在方向判断手段を有するから、現在位置に対応する前記軌道密存在方向を判断することができる。そして、前記測位装置は、前記アンテナ傾斜変更手段を有するから前記軌道密存在方向判断手段の判断結果に基づいて、前記傾斜を変更することができる。
このため、前記アンテナは、前記衛星電波を一層効率良く受信することができる。

以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のＧＰＳ受信機３０等を示す概略図である。
ＧＰＳ受信機３０は、上空に位置する測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄからの電波である衛星電波の一例である電波Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４を受信して測位を行うことができるように構成されている。すなわち、ＧＰＳ受信機３０は、測位装置の一例である。

電波Ｓ１等は例えば、１．５ギガヘルツ（ＧＨｚ）の高周波であり、直進性が強い。そして、電波Ｓ１等を受信するＧＰＳ受信機３０のアンテナ３６は指向性を有しており、特定の方向からのみ電波Ｓ１等を受信するようになっている。
このため、電波Ｓ１等を受信して測位をするためには、ＧＰＳ受信機３６のアンテナの受信面をＧＰＳ衛星１２ａ等の方向に向けておく必要がある。すなわち、ＧＰＳ衛星１２ａ等は端末２０の上空に位置するから、ＧＰＳ受信機３０のアンテナ３６の受信面は、矢印Ｚに示す上空方向に向けておく必要がある。
この点、以下に説明するように、ＧＰＳ受信機３０は、アンテナ３６の受信面を常に上空方向に向けることができ、かつ、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等の受信状態をＧＰＳ受信機３０内で劣化させることを防止することができ、かつ小型に構成することができるようになっている。

なお、本実施の形態とは異なり、ＧＰＳ衛星１２ａ等は、３個以下でもよいし、５個以上でもよい。

図２は、ＧＰＳ受信機３０の要部を示す概略平面図である。
図２に示すように、ＧＰＳ受信機３０は、電波Ｓ１等（図１参照）を受信するＧＰＳアンテナ３６を有する。ＧＰＳアンテナ３６は、アンテナの一例である。
このＧＰＳアンテナ３６は指向性を有し、矢印Ｓの方向からの電波を受信し易いようになっている。
従って、上空に位置するＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等を効率良く受信するためには、ＧＰＳアンテナ３６の受信面３６ａを矢印Ｚに示す上空方向（以後、上空方向Ｚと呼ぶ）に向けておく必要がある。

図２に示すように、ＧＰＳ受信機３０は、ＧＰＳモジュール４０を有する。ＧＰＳモジュールは、ＧＰＳアンテナ３６によって受信した電波Ｓ１等を処理するための構成である。このＧＰＳモジュール４０は、衛星電波処理モジュールの一例である。
ＧＰＳモジュール４０は、ＧＰＳアンテナ３６によって受信した電波からノイズを除去して電波Ｓ１等を取り出す高周波処理部（ＲＦ―ＩＣ）、及び、ＲＦ−ＩＣによって処理された電波Ｓ１等から元の情報を抽出するベースバンド部（ＢＢ―ＩＣ）を含む。

図２に示すように、ＧＰＳアンテナ３６とＧＰＳモジュール４０は、アンテナ保持部３８によって、物理的に接続されている。そして、アンテナ保持部３８には、アンテナケーブル３８ａが格納されており、ＧＰＳアンテナ３６とＧＰＳモジュール４０を電気的に接続している。
上述のＧＰＳアンテナ３６、アンテナ保持部３８及びＧＰＳモジュール４０が電波受信ユニット３５を構成している。電波受信ユニット３５は、衛星電波受信ユニットの一例である。

図２に示すように、ＧＰＳ受信機３０は、容器３２を有している。この容器３２は、電波受信ユニット３５を格納している。すなわち、容器３２は格納容器の一例である。
図２に示すように、電波受信ユニット３５において、ＧＰＳアンテナ３６はＧＰＳモジュール４０に対して、上空側に配置されている。
図２に示すように、容器３２の内部の一部は液体３４で満たされている。液体３４は液体の一例である。

図２に示すように、電波受信ユニット３５は、ＧＰＳアンテナ３６を液体３４外に露出させつつ、液体３４に浮遊した状態で容器３２に格納されている。
さらに、図２に示すように、電波受信ユニット３５が、液体３４に浮遊した状態における上下方向を維持するために、錘４２を有している。この錘４２は、上下方向維持手段の一例である。

図２に示すように、ＧＰＳモジュール４０はケーブル４４によって、外部と電気的に接続されており、ＧＰＳモジュール４０で取得した情報をＧＰＳ受信機３０の外部に出力することができるように構成されている。また、ＧＰＳモジュール４４は、ケーブル４４によって、ＧＰＳ受信機３０の図示しない電源部から電力の供給を受けることができるように構成されている。

上述のように、電波受信ユニット３５は、液体３４に浮遊した状態で容器３２に格納されている。そして、ＧＰＳアンテナ３６は、ＧＰＳモジュール４０に対して上空側に配置されている。さらに、ＧＰＳ受信機３０は、電波受信ユニット３５が液体３４に浮遊した状態における上下方向を維持するための錘４２を有する。
このため、ＧＰＳアンテナ３６は常に上空側に位置し、ＧＰＳモジュール４０は常にＧＰＳアンテナ３６に対して、上空側と反対の側に位置する。矢印Ｚ方向である上空側は、ＧＰＳ衛星１２ａ等が位置する方向である。
従って、電波Ｓ１等が、ＧＰＳモジュール４０に遮断されて、ＧＰＳアンテナ３６に到達しない状態を未然に防止することができる。
これにより、ＧＰＳ受信機３０は、電波Ｓ１等を受信するためのＧＰＳアンテナ３６の受信面３６ａを常にＧＰＳ衛星１２ａ等の方向に向けることができ、かつ、電波Ｓ１等の受信状態をＧＰＳ受信機３０内で劣化させることを防止することができる。

さらに、電波受信ユニット３５は、ＧＰＳアンテナ３６を液体３４外に露出しつつ、液体３４に浮遊した状態で容器３２に格納されているから、ＧＰＳアンテナ３６が受信する電波Ｓ１等の電波強度が、液体３４によって小さくなることを防止することができる。

また、ＧＰＳアンテナ３６のみならず、ＲＦ―ＩＣ及びＢＢ−ＩＣを含むＧＰＳモジュール４０も容器３２に格納されているから、ＧＰＳ受信機３０は、ＧＰＳモジュール４０を格納するための格納容器を別途有する必要がない。
このため、ＧＰＳ受信機３０を小型化することができる。
これにより、電波Ｓ１等を受信するためのＧＰＳアンテナ３６の受信面３６ａを常にＧＰＳ衛星１２ａ等の方向に向けることができ、かつ、電波Ｓ１等の受信状態を内部で劣化させることを防止することができる小型のＧＰＳ受信機３０を提供することができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ａの構成は、上記第１の実施の形態のＧＰＳ受信機３０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。

図３は、第２の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ａの要部を示す概略平面図である。
図３に示すように、ＧＰＳ受信機３０Ａは、燃料電池５２を有する。燃料電池５２は、ＧＰＳモジュール４０に電力を供給するための構成である。すなわち、燃料電池５２は、電力供給手段の一例である。

燃料電池５２は、液体燃料５４と酸素によって電力を生成することができる。
この燃料電池５２は、接続ケーブル５８によって、ＧＰＳモジュール４０と電気的に接続されており、ＧＰＳモジュール４０に対して電力を供給できるようになっている。

図３に示すように、ＧＰＳ受信機３０Ａは、外部容器５０を有する。外部容器５０の内部の一部は、液体燃料５４で満たされている。この液体燃料５４は、上述の燃料電池５２が電力を生成するために使用される。液体燃料５４は、液体燃料の一例である。
すなわち、容器３２は外部容器５０から液体燃料５４を取り込む燃料取得口（図示せず）を有しており、燃料電池５２へ液体燃料５４を供給できるようになっている。

図３に示すように、外部容器５０は、容器３２を液体燃料５４に浮遊させた状態で格納している。
図３に示すように、容器３２は錘５６を有しており、容器３２が外部容器５０内において液体燃料５４に浮遊した状態における上下方向を維持することができるようになっている。この錘５６は、格納容器上下方向維持手段の一例である。

図３に示すように、外部容器５０の上空方向Ｚ側の壁は、気体透過膜６０となっている。気体透過膜６０は、液体は透過させないが、酸素等の気体は透過させる例えば、プラスチック製の膜である。気体透過膜６０によって、外部から酸素を含む空気６２を取得することができる。外部から取得した酸素は、燃料電池５２が液体燃料５４によって電力を生成するために必要な気体である。この気体透過膜６０は、気体取得手段の一例である。

また、図３に示すように、容器３２は、チューブ６４を有している。チューブ６４は筒状の部材であって、内部を気体が通過することができる。このチューブ６４は、外部容器５０が気体透過膜６０によって取得した酸素を含む空気６２を燃料電池５２に供給するための構成である。すなわち、チューブ６４は、気体供給手段の一例である。

上述のように容器３２は、ＧＰＳモジュール４０に電力を供給する燃料電池５２を有する。
このためＧＰＳ受信機３０Ａは、燃料電池５２を格納するための格納容器を別途有する必要がないから、小型化が可能になる。
さらに、ＧＰＳ受信機３０Ａは、外部容器５０に容器３２を、液体燃料５４に浮遊させた状態で格納することができ、さらに、錘５６によって、容器３２が液体燃料５４に浮遊した状態における上下方向を維持することができる。
このため、電波受信ユニット３５が容器３２内において上下方向が維持されるのみならず、容器３２も外部容器５０内においても上下方向が維持される。
これにより、ＧＰＳ受信機３０Ａは、ＧＰＳアンテナ３６が上空側に位置することを一層確実に確保することができる。

また、外部容器５０は液体燃料５４に容器３２を浮遊させている。液体燃料５４は、燃料電池５２が電力を発生させるために、端末２０においていずれかの場所に格納されている必要がある。
この点、ＧＰＳ受信機３０Ａは、容器３２を格納する外部容器５０に液体燃料５４を有しているから、液体燃料５４を格納するための格納容器を別途有する必要がない。すなわち、ＧＰＳ受信機３０Ａは、液体燃料５４を外部容器５０に有することによって、容器３２を浮遊させる機能と、燃料電池５２の燃料としての機能の両方の機能を果たすようにしている。このため、端末２０の小型化が可能になる。

また、外部容器５０は気体透過膜６０を有するから、燃料電池５２が液体燃料５４によって電力を生成するために必要な酸素を含む空気６２を取得することができる。そして、容器３２はチューブ６４を有するから、外部容器５０が気体透過膜６０によって取得した空気６２を燃料電池５２に供給することができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ｂの構成は、上記第２の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ａと多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。

図４は、ＧＰＳ受信機３０Ｂの要部を示す概略平面図である。
図４に示すように、ＧＰＳ受信機３０Ｂは、ベアリング外側ハウジング７０を有する。
ベアリング外側ハウジング７０及び外部容器５０Ｂは、中空の球形の容器である。
そして、ベアリング外側ハウジング７０には、複数のボール７２が回転可能に固定されている。このように、ベアリング外側ハウジング７０と外部容器５０Ｂは、外部容器５０Ｂを内輪とし、ベアリング外側ハウジング７０を外輪とする球形軸受けを構成している。
すなわち、ベアリング外側ハウジング７０は、外部容器５０Ｂを回転可能な状態で格納している。

外部容器５０Bは錘７４を有しており、ベアリング外側ハウジング７０内において外部容器５０Ｂの上下方向を維持することができるようになっている。この錘７４は、外部格納容器上下方向維持手段の一例である。

図４に示すように、外部容器５０Ｂの上空方向Ｚ側の一部は開口５０ａとなっている。
また、ベアリング外側ハウジング７０の上空方向Ｚ側の一部は開口７０ａとなっている。このため、開口７０ａ及び開口５０ａを介して、ＧＰＳ受信機３０Ｂの外部から、酸素を含む空気６２を外部容器５０Ｂ内に取り込むことができる。開口５０ａもまた、気体取得手段の一例である。

上述のように、外部容器５０Ｂは、ベアリング外側ハウジング７０に回転可能な状態で格納されている。そして、外部容器５０Ｂは、錘７４を有するから、ベアリング外側ハウジング７０内において外部容器５０Ｂの上下方向を維持することができる。
このため、ＧＰＳアンテナ３６が上空側に位置する状態は、容器３２内及び外部容器５０Ｂ内において確保されるのみならず、ベアリング外側ハウジング７０内においても確保される。
これにより、ＧＰＳアンテナ３６はさらに一層確実に、上空側に位置する状態を確保することができる。

また、外部容器５０Ｂ自体の上下方向がベアリング外側ハウジング７０内において確保される。
このため、図４に示すように、外部容器５０Ｂの上部に開口５０ａが配置することによって、開口５０ａが外部容器５０Ｂ内の液体燃料５４によって塞がれる事態を防止することができる。
これにより、開口５０ａが空気を取得することができなくなる事態を防止することができる。

また、ベアリング外側ハウジング７０と外部容器５０Ｂが球形軸受けを構成するという簡易な構成であっても、ＧＰＳアンテナ３６はさらに一層確実に、上空側に位置する状態を確保することができ、また、開口５０ａが空気を取得することができなくなる事態を防止することができる。

図４に示すように、容器３２は、ＧＰＳモジュール４０は、通信モジュール６６を含む。通信モジュール６６は、ＧＰＳモジュールが電波Ｓ１等（図１参照）から取得した情報を、ＧＰＳ受信機３０Ｂの図示しない測位演算部へ送信するための構成である。このため、ＧＰＳ受信機３０Ｂは、ＧＰＳ受信機３０（図２参照）及びＧＰＳ受信機３０Ａ等（図３参照）と異なり、ケーブル４４を有する必要がない。
これにより、ケーブル４４（図２、図３参照）によって容器３２や電波受信ユニット３５が上下方向を維持する動作を妨げられることを防止することができる。

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ｃの構成は、上記第１の実施の形態のＧＰＳ受信機３０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。

図５は、ＧＰＳ受信機３０Ｃの要部を示す概略平面図である。
図５に示すように、ＧＰＳアンテナ３６Ａは、角度θの傾斜を有して配置されている。
ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の衛星軌道は、天空に均一に配置されているとは限らず、例えば、ＧＰＳ受信機３０Ｃの位置を基準にすると南方の上空に密に存在している。
この場合、ＧＰＳアンテナ３６Ａの受信面３６Ａａを、上空方向Ｚに向けて配置するよりも、南方に傾斜を有するように配置する方が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等を効率良く受信することができる。
この点、ＧＰＳアンテナ３６Ａの受信面３６Ａａは、南方の上空に向かうように傾斜θを有して配置されているから、効率よくＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等を受信することができる。ここで、南方の上空は、軌道密存在方向の一例である。傾斜θは傾斜の一例である。

図５に示すように、ＧＰＳモジュール４０は、磁石８０及び磁石８２を有している。磁石８０及び８２と地磁気が相俟って、ＧＰＳモジュール４０の南北方向を維持することができる。これにより、ＧＰＳモジュール４０に配置されたＧＰＳアンテナ３６Ａの南方上空への傾斜θを維持することができる。すなわち、磁石８０及び８２は、アンテナ傾斜維持手段の一例である。

上述の構成により、ＧＰＳアンテナ３６Ａは、電波Ｓ１等を効率良く受信することができる。

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ｄの構成は、上記第４の実施の形態のＧＰＳ受信機３０Ｃと多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。

図６は、ＧＰＳ受信機３０Ｄの要部を示す概略平面図である。
図６のＧＰＳモジュール４０は、ＲＦ―ＩＣ及びＢＢ−ＩＣのみならず、測位演算回路（図示せず）を含む。
また、図６に示すように、ＧＰＳモジュール４０は、衛星軌道密存在方向判断回路８４を含む。衛星軌道密存在方向判断回路８４は例えば、前回の測位位置の緯度及び経度を記憶しており、その緯度及び経度に基づいて、ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道が密に存在する方向を判断するための回路である。衛星軌道密存在方向判断回路８４は、軌道密存在方向判断手段の一例である。

図６に示すように、ＧＰＳアンテナ３６Ｂは、ＧＰＳアンテナ駆動装置８６を有する。ＧＰＳアンテナ駆動装置８６は、衛星軌道密存在方向判断回路８４の判断結果に基づいて、傾斜θを変更するための構成である。すなわち、ＧＰＳアンテナ駆動装置８６は、アンテナ傾斜変更手段の一例である。ＧＰＳアンテナ駆動装置８６は例えば、圧電振動子を利用した超薄型超音波モータで駆動されるようになっており、極めて小型に形成することができる。

ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道は、天空に均一に配置されているとは限らず、例えば、南方に偏っている場合があるが、この偏りの程度は、ＧＰＳ受信機３０Ｄ自身の位置によって異なる。
この場合、ＧＰＳアンテナ３６Ｂの受信面３６ＢａをＧＰＳ受信機３０Ｄの位置によって、南方に傾斜させる角度を変更する方が効率よく電波Ｓ１等を受信することができる。
この点、ＧＰＳ受信機３０Ｄは、衛星軌道密存在方向判断回路８４を有するから、現在位置に対応する軌道が密に存在する方向を判断することができる。
上述のように、ＧＰＳ受信機３０ＤのＧＰＳモジュール４０は、ＲＦ―ＩＣ及びＢＢ−ＩＣのみならず、測位演算回路を含む。このため、ＧＰＳモジュール４０は、ＧＰＳ受信機３０Ｄの現在位置の緯度及び経度を示す情報を保持するから、衛星軌道密存在方向判断回路８４は、ＧＰＳ受信機３０Ｄの現在位置に応じて、ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道が密に存在する方向を判断することができる。
そして、ＧＰＳ受信機３０Ｄは、ＧＰＳアンテナ駆動装置８６を有するから衛星軌道密存在方向判断回路８４の判断結果に基づいて、傾斜θを変更することができる。
このため、ＧＰＳアンテナ３６Ｂは、電波Ｓ１等を一層効率良く受信することができる。

本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。

本発明の実施の形態の端末等を示す概略図である。 ＧＰＳ受信機の要部を示す概略平面図である。 ＧＰＳ受信機の要部を示す概略平面図である。 ＧＰＳ受信機の要部を示す概略平面図である。 ＧＰＳ受信機の要部を示す概略平面図である。 ＧＰＳ受信機の要部を示す概略平面図である。

符号の説明

１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・端末、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ・・・ＧＰＳ受信機、３２・・・容器、３４・・・液体、３６，３６Ａ，３６Ｂ・・・ＧＰＳアンテナ、３８・・・アンテナ保持部、４０・・・ＧＰＳモジュール、４２・・・錘、４４・・・ケーブル、４６・・・空気、５０・・・外部容器、５２・・・燃料電池、５４・・・液体燃料、５６・・・錘、５８・・・接続ケーブル、６０・・・気体透過膜、６２・・・空気、６４・・・チューブ、６６・・・通信モジュール、７０・・・ベアリング外側ハウジング、７２・・・ボール、７４・・・錘、８０，８２・・・磁石、８４・・・衛星軌道密存在方向判断回路、８６・・・ＧＰＳアンテナ駆動装置

Claims (8)

1. 上空に位置する測位衛星からの電波である衛星電波を受信して測位を行う測位装置であって、
   前記衛星電波を受信するアンテナと、前記アンテナが受信した前記衛星電波を処理する衛星電波処理モジュールと、を含む衛星電波受信ユニットと、
   前記衛星電波受信ユニットを格納する格納容器と、
   を有し、
   前記衛星電波受信ユニットにおいて、前記アンテナは前記衛星電波処理モジュールに対して前記上空側に配置されており、
   前記格納容器の内部の一部は液体で満たされており、
   前記衛星電波受信ユニットは、前記アンテナを前記液体外に露出させつつ、前記液体に浮遊した状態で前記格納容器に格納されており、
   前記衛星電波受信ユニットが前記液体に浮遊した状態における上下方向を維持するための上下方向維持手段を有することを特徴とする測位装置。
2. 前記格納容器内に配置される、前記衛星電波処理モジュールに電力を供給する電力供給手段と、
   前記格納容器を前記電力供給手段が電力を生成するための液体燃料に浮遊させた状態で格納する外部格納容器と、
   前記格納容器が前記液体燃料に浮遊した状態における上下方向を維持するための格納容器上下方向維持手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
3. 前記外部格納容器は前記電力供給手段が前記液体燃料によって前記電力を生成するために必要な気体を取得する気体取得手段を有し、
   前記格納容器は、前記外部格納容器が前記気体取得手段によって取得した前記気体を前記電力供給手段に供給するための気体供給手段を有することを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
4. 前記気体取得手段は、気体透過膜であることを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
5. 前記外部格納容器を回転可能な状態で格納する最外部格納容器と、
   前記最外部格納容器において前記外部格納容器の上下方向を維持するための外部格納容器上下方向維持手段と、
   を有することを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の測位装置。
6. 前記外部格納容器と前記最外部格納容器は、前記外部格納容器を内輪とし、前記最外部格納容器を外輪とする軸受けを構成していることを特徴とする請求項５に記載の測位装置。
7. 前記アンテナは、前記測位衛星の軌道が密に存在する軌道密存在方向に向かう傾斜を有するように配置されており、
   前記傾斜を維持するためのアンテナ傾斜維持手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の測位装置。
8. 現在位置に対応する前記軌道密存在方向を判断する軌道密存在方向判断手段と、
   前記軌道密存在方向判断手段の判断結果に基づいて、前記傾斜を変更するアンテナ傾斜変更手段を有することを特徴とする請求項７に記載の測位装置。

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