JP2011128008A - Ｇｎｓｓ受信装置、及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチパスの影響を受けているかどうかの判定精度を向上させること。
【解決手段】GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置は、測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと受信信号との間で相関処理を行う複数の相関器と、当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、複数の相関器における相関処理時間を制御する制御部と、複数の相関器により得られる相関特性に基づいて、GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定部とを有する。複数の相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成する。
【選択図】図５
【解決手段】GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置は、測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと受信信号との間で相関処理を行う複数の相関器と、当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、複数の相関器における相関処理時間を制御する制御部と、複数の相関器により得られる相関特性に基づいて、GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定部とを有する。複数の相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成する。
【選択図】図５
Description
本発明は、GNSS用周回衛星からの信号を受信し、測位するGNSS受信装置、及び方法に関する。
衛星航法(GNSS: Global Navigation Satellite System)とは、航空機の３次元での飛行位置を得ることができる航法システムである。衛星航法では、航空機から３つの航法衛星（GNSS用周回衛星)（以下、GNSS衛星と呼ぶ）を捕捉することで各GNSS衛星からの距離を得るとともに、４つ目の航法衛星からの信号で時刻合わせを行う。衛星航法には、全地球的測位システム(GPS: Global Positioning System)、ガリレオ(GALILEO)などが含まれる。
例えば、GNSS受信装置は移動体に搭載され、該移動体の位置及び速度を測位する。例えば、GNSS受信装置は、複数のGNSS衛星からの電波を受信することによって、複数のGNSS衛星から当該GNSS受信装置までの距離（擬似距離）をそれぞれ算出し、該擬似距離に基づいて当該GNSS受信装置が搭載された移動体の測位を行う。
図１は、GNSS受信装置における測位方法を示す。GNSS受信装置の位置を(X,Y,Z)、時計誤差をΔTとする。また、GNSS衛星１の位置を(X1,Y1,Z1)、観測距離をρ1とする。GNSS衛星２の位置を(X2,Y2,Z2)、観測距離をρ2とする。GNSS衛星３の位置を(X3,Y3,Z3)、観測距離をρ3とする。GNSS衛星４の位置を(X4,Y4,Z4)、観測距離をρ4とする。
GNSS衛星により発射された信号は、GNSS衛星とGNSS受信装置との間の距離を電波が伝搬する時間だけ遅れてGNSS受信装置に到達する。従って、複数のGNSS衛星について電波伝搬に要する時間を求めれば、測位演算によってGNSS受信装置の位置を求めることができる。 例えば、三角測量によりGNSS受信装置の位置を求める場合、以下の式（１）−（４）が成立する。
観測距離ρ1=c・ΔT+√{(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2} （１）
観測距離ρ2=c・ΔT+√{(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2} （２）
観測距離ρ3=c・ΔT+√{(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2} （３）
観測距離ρ4=c・ΔT+√{(X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4-Z)2} （４）
式（１）−式（４）において、ｃは光速である。
観測距離ρ2=c・ΔT+√{(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2} （２）
観測距離ρ3=c・ΔT+√{(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2} （３）
観測距離ρ4=c・ΔT+√{(X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4-Z)2} （４）
式（１）−式（４）において、ｃは光速である。
式（１）−式（４）により、GNSS受信装置の位置(X,Y,Z)を求めることができる。
GNSS受信装置が搭載された移動体において、正確な位置を測定するためには、最低でも4機のGNSS衛星を捕捉できればよい。例えば、郊外では、電波経路を遮蔽する物体が少ないので、移動体で4機以上のGNSS衛星を捕捉することは容易である。一方、都市部では、高層ビル等の建物が密集しており、電波経路を遮蔽する物体が多いので、移動体で4機以上のGNSS衛星を捕捉することは困難である。また、都市部では、GNSS衛星を捕捉できた場合でも、該GNSS衛星からの直接波ばかりでなく、高層ビル等の建物で反射・回折した電波も受信してしまう場合がある。GNSS衛星から送信された電波が反射・回折して、複数の伝搬経路から受信される現象は、マルチパスとも呼ばれる。マルチパスの影響により、受信アンテナとGNSS衛星との間の測距において誤差が生じる。
図２は、GNSS受信装置における測位誤差の要因を示す。図２によれば、GNSS受信装置における測位誤差の要因には、マルチパス、電離層による影響、熱雑音が含まれる。該要因のうち、マルチパスの影響が最も大きい。従って、測位精度を向上させるには、マルチパス対策が必須である。
GNSS受信装置により受信される信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する方法が提案されている。該提案では、２つの相関器により、GNSS衛星と当該GNSS受信装置との間の距離が測定される。該距離の差に基づいて、マルチパスの影響を受けているかどうかが判定される。該提案によれば、２つの相関器でマルチパスの影響を受けているかどうかが判定されるため、少ない相関器数で判定できる。
また、マルチパスの経路差に基づいてマルチパスの影響を受けているかどうかを判定することも提案されている。
図３は、マルチパスの経路差に基づいて、マルチパスの影響を受けているかどうかを判定する例を示す。
図３によれば、GNSS衛星が捕捉された場合に得られる位相と相関値との関係におけるEarly（進み位相）とLate（遅れ位相）とを結んだ線分の中点の位相の違いによりマルチパスの影響を受けているかどうかが判定される。例えば、２つの相関器により得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相が比較される。２つの相関器では、位相差の異なる逆相関コードが生成される。この場合、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相に差が生じない場合には、マルチパスの影響を受けていないと判定される。
EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相の違いによりマルチパスの影響を受けているかどうかが判定される場合、受信信号とマルチパスとの経路差によっては、マルチパスの影響を受けているにも関わらず、EarlyとLateとの間の中点の位相に差が生じない場合がある。GNSS衛星を利用した測位において、マルチパスの影響を受けているにも関わらず受けていないと判定されるのは重大な問題である。このようなGNSS受信装置を車両に搭載するのは問題である。GNSS受信装置により測位された位置情報に基づいて、車両の制御が行われることがあるためである。
図４は、マルチパスの影響を受けているにも関わらず、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相に差が生じないと判定される理由を示す図である。図４には、経路差と、2つの相関器（相関器Ａ、相関器Ｂ）により得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相の差との関係を示す。図４では、「相関器Ａにより得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相」と「相関器Ｂにより得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相」との差により、位相の差（誤差）が示される。図４によれば、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相の差は、周期的に増減することが分かる。これは、GNSS衛星から、1.5GHzの搬送波に距離情報が重畳された測位信号が送信されるためである。該測位信号により、直接波と反射波との間の位相差がある値になると、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相の差が一時的に打ち消される（「誤差ゼロ」）。従って、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相の差が零となるポイントで、マルチパスの影響を受けているかどうかを判定した場合には、マルチパスの影響を受けているにも関わらず、マルチパスの影響を受けていないと判定される。換言すれば、２つの相関器により得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相に差が生じない。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、マルチパスの影響を受けているかどうかの判定精度を向上させることができるGNSS受信装置、及び方法を提供することを目的とする。
本GNSS受信装置は、
GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で相関処理を行う複数の相関器と、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する制御部と、
前記複数の相関器により得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定部と
を有し、
前記複数の相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成する。
GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で相関処理を行う複数の相関器と、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する制御部と、
前記複数の相関器により得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定部と
を有し、
前記複数の相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成する。
本方法は、
GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置における方法であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で複数の相関器により相関処理を行う相関処理ステップと、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する相関処理時間制御ステップと、
前記相関処理ステップにより得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定ステップと
を有し、
前記相関処理ステップでは、前記複数の相関器は位相差の異なる逆相関コードを生成する。
GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置における方法であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で複数の相関器により相関処理を行う相関処理ステップと、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する相関処理時間制御ステップと、
前記相関処理ステップにより得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定ステップと
を有し、
前記相関処理ステップでは、前記複数の相関器は位相差の異なる逆相関コードを生成する。
開示のGNSS受信装置、及び方法によれば、マルチパスの影響を受けているかどうかの判定精度を向上させることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
＜第１の実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、地球周りを周回するGNSS衛星と、地球上に位置し地球上を移動しうるGNSS受信装置１００とを備える。本実施例では、GNSSの一例としてGPSについて説明する。GPS以外のGNSSに適用してもよい。
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、地球周りを周回するGNSS衛星と、地球上に位置し地球上を移動しうるGNSS受信装置１００とを備える。本実施例では、GNSSの一例としてGPSについて説明する。GPS以外のGNSSに適用してもよい。
GNSS衛星は、航法メッセージ（衛星信号）を地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するGNSS衛星に関する衛星軌道情報（エフェメリスやアルマナック）、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれる。航法メッセージは、C/Aコードにより拡散され、L1帯の搬送波（周波数：1575.42MHz）に載せられて、地球に向けて常時放送されている。また、航法メッセージは、Pコードにより拡散され、L2帯の搬送波（周波数：1227.6MHz）に載せられて、地球に向けて常時放送されている。
L1帯の搬送波は、C/Aコードで変調されたSin波とPコード(Precision Code)で変調されたCos波との合成波であり、直交変調されている。また、L2帯の搬送波は、Pコードで変調されたCos波であり、直交変調されている。C/Aコード及びPコードは、擬似雑音(Pseudo Noise)符号であり、−１と１とが不規則に周期的に並ぶ符号列である。
尚、現在、約30個のGNSS衛星が高度約20,000kmの上空で地球を一周しており、55度ずつ傾いた6つの地球周回軌道面があり、各々の軌道面に4個以上のGNSS衛星が均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも5個以上のGNSS衛星が観測可能である。
＜GNSS受信装置＞
GNSS受信装置１００は、例えば、移動体に搭載される。移動体には、車両、自動二輪車、列車、船舶、航空機、ロボットなど、また、人の移動に伴い移動する携帯端末などの情報端末などが含まれる。本実施例では、移動体の一例として、車両に搭載される場合について説明する。
GNSS受信装置１００は、例えば、移動体に搭載される。移動体には、車両、自動二輪車、列車、船舶、航空機、ロボットなど、また、人の移動に伴い移動する携帯端末などの情報端末などが含まれる。本実施例では、移動体の一例として、車両に搭載される場合について説明する。
本GNSS受信装置１００は、少なくとも２つの相関器を有する。本実施例では、一例として２つの相関器を有する場合について説明する。２以上の相関器を有するようにしてもよい。換言すれば、本GNSS受信装置１００は、複数の相関器を有する。２つの相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成する。該GNSS受信装置１００は、該２つの相関器により得られるEarlyの位相（進み位相）とLateの位相（遅れ位相）とを結んだ線分の中点の位相を所定の時間モニターする。以下、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相を「中点位相」と呼ぶ。該所定の時間は、車両の速度に応じて設定される。例えば、車両の速度が速くなるに従って短い時間が設定され、車両の速度が遅くなるに従って長い時間が設定される。該GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差を求める。中点位相をモニターする時間を車両の速度に応じて変更することにより、経路差（位相差）の変動周期は車両の速度に応じて変化するため、必要最小限の時間でマルチパスの影響を受けているかどうかを判定できる。
図５は、本実施例に従ったGNSS受信装置の一例を示す。
本GNSS受信装置１００は、高周波回路１０２を有する。高周波回路１０２は、アンテナにより受信されたGNSS衛星からの電波をベースバンド信号に変換する。該ベースバンド信号は、相関器Ａ１０４、及び相関器Ｂ１０６に入力される。
本GNSS受信装置１００は、相関器Ａ１０４を有する。相関器Ａ１０４は、逆相関コードを生成する。該相関器Ａ１０４は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、所定の相関処理時間の間、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ａ１０４は、差分演算部１１０に、EarlyとLateとの間の中点の位相（中点位相）を出力する。
本GNSS受信装置１００は、相関器Ｂ１０６を有する。相関器Ｂ１０６は、逆相関コードを生成する。該相関器Ｂ１０６は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、所定の相関処理時間の間、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ｂ１０６は、差分演算部１１０に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
本GNSS受信装置１００は、モニター時間制御部１０８を有する。モニター時間制御部１０８には、車速情報が入力される。モニター時間制御部１０８は、相関器Ａ１０４、及び相関器Ｂ１０６により実行される相関処理における処理時間を制御する。換言すれば、相関処理のタイミングを制御する。相関処理時間が制御されることにより、相関処理のタイミングも制御されるためである。
図６は、モニター時間制御部１０８により制御されるモニター時間の一例を示す。図６において、横軸は車速であり、縦軸はモニター時間である。例えば、モニター時間制御部１０８は、車速が速いほどモニター時間(F)を短い時間に設定し、車速が遅いほどモニター時間を長い時間に制御する。経路差（位相差）の変動周期は、車速によって変化し、車速が速いほど経路差（位相差）の変動周期は短くなり、車速が遅いほど経路差（位相差）の変動周期は長くなるためである。
本GNSS受信装置１００は、差分演算部１１０を有する。差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力された中点位相と、相関器Ｂ１０６により入力された中点位相との間の差分を求める。差分演算部１１０は、差分判定部１１２に、該差分の情報を入力する。
本GNSS受信装置１００は、差分判定部１１２を有する。差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力された差分の情報に基づいて、当該GNSS受信装置１００により受信されたGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。例えば、差分判定部１１２は、差分の情報に基づいて、該差分がある場合にマルチパスの影響を受けていると判定する。また、差分判定部１１２は、差分の情報に基づいて、該差分がない場合にはマルチパスの影響を受けていないと判定する。差分判定部１１２は、マルチパスの影響を受けているかどうかの判定結果を出力する。
＜本GNSS受信装置の動作＞
図７は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である。
図７は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である。
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ７０２）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N)が、車速に基づいて制御されるモニター時間Fに達したかどうかを判定する（ステップＳ７０４）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N)が、モニター時間Fに達したかどうかを判定する。
タイマー値(N)がモニター時間Fに達したと判定された場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、タイマー値(N)を零にする（ステップＳ７０６）。
本GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差分を求める（ステップＳ７０８）。例えば、差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力される中点位相と、相関器Ｂにより入力される中点位相との差分を求める。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ７０８により得られる差分に基づいて、差分があるかどうか、換言すれば差分が零であるかどうかを判定する（ステップＳ７１０）。例えば、差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力される差分情報に基づいて、差分があるかどうかを判定する。
ステップＳ７１０により差分があると判定された場合（ステップＳ７１０：ＹＥＳ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていると判定する（ステップＳ７１２）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零でないと判定した場合、マルチパスの影響を受けていると判定する。
ステップＳ７１０により差分がないと判定された場合（ステップＳ７１０：ＮＯ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていないと判定する（ステップＳ７１４）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零であると判定した場合、マルチパスの影響を受けていないと判定する。
ステップＳ７１２、及びＳ７１４の処理が終了した場合、ステップＳ７０４によりタイマー値(N)がモニター時間Fに達したと判定されない場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）、ステップＳ７０２に戻る。
本実施例によれば、車速に応じてモニター時間が制御されるため、必要最小限の時間で、マルチパスの影響を受けているかどうかを判定できる。当該GNSS受信装置が搭載された車両の位置を求めるには、最低４機のGNSS衛星からの電波を用いればよいので、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外して測位を行うことにより、測位精度を向上させることができる。
＜変形例＞
図８は、本GNSS受信装置を示す。
図８は、本GNSS受信装置を示す。
本GNSS受信装置１００は、図５を参照して説明したGNSS受信装置において、積分器１１４、及び１１６を有する。さらに、モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び１１６と接続される。
相関器Ａ１０４は、逆相関コードを生成する。該相関器Ａ１０４は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ａ１０４は、積分器１１４に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１４は、相関器１０４と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１４は、所定のモニター時間の間、相関器Ａ１０４により入力された中点位相を積算する。積分器１１４は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
相関器Ｂ１０６は、逆相関コードを生成する。該相関器Ｂ１０６は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ｂ１０６は、積分器１１６に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１６は、相関器Ｂ１０６と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１６は、所定のモニター時間の間、相関器Ｂ１０６により入力された中点位相を積算する。積分器１１６は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び積分器１１６により実行される積分処理における積算時間を制御する。
モニター時間制御部１０８により設定される積算時間は、図６に示したものと同様である。例えば、モニター時間制御部１０８は、車両の速度が速いほど積算時間(F)を短い時間に設定し、車両の速度が遅いほど積算時間を長い時間に設定する。経路差（位相差）の変動周期は、車速によって変化し、車両の速度が速いほど経路差（位相差）の変動周期は短くなり、車両の速度が遅いほど経路差（位相差）の変動周期は長くなるためである。
差分演算部１１０は、積分器１１４により入力された中点位相の積算値と、積分器１１６により入力された中点位相の積算値との間の差分を求める。差分演算部１１０は、差分判定部１１２に、該差分の情報を入力する。
本GNSS受信装置１００の動作は、図７に示したフローと同様である。
＜第２の実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜GNSS受信装置＞
図９は、本実施例に従ったGNSS受信装置１００を示す。
図９は、本実施例に従ったGNSS受信装置１００を示す。
本GNSS受信装置１００は、図５を参照して説明したGNSS受信装置と、差分判定部１１２の代わりに、差分記憶部１１８と、差分最大値抽出部１２０と、差分最大値抽出時間制御部１２２とを有する。
差分記憶部１１８は、差分演算部１１０と接続される。差分記憶部１１８は、差分演算部１１０により入力された差分の情報を記憶する。
差分最大値抽出部１２０は、差分記憶部１１８と接続される。差分最大値抽出部１２０は、所定の抽出時間毎に、差分記憶部１１８に記憶された差分の情報から、差分の最大値を抽出し、出力する。
差分最大値抽出時間制御部１２２は、差分最大値抽出部１２０と接続される。差分最大値抽出時間制御部１２２には、車速情報が入力される。差分最大値抽出時間制御部１２２は、車速情報に基づいて、差分最大値抽出部１２０により抽出される差分の最大値の抽出時間を制御する。
図１０は、差分最大値抽出時間制御部１２２により制御される抽出時間F2の一例を示す。例えば、差分最大値抽出時間制御部１２２は、車両の速度が速いほど抽出時間F2を短い時間に設定し、車両の速度が遅いほど抽出時間F2を長い時間に制御する。経路差（位相差）の変動周期は、車両の速度によって変化し、車両の速度が速いほど経路差（位相差）の変動周期は短くなり、車両の速度が遅いほど経路差（位相差）の変動周期は長くなるためである。
＜本GNSS受信装置の動作＞
図１１は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である、
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１１０２）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)をカウントアップする。
図１１は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である、
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１１０２）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N1)が、車速に基づいて制御されるモニター時間F1に達したかどうかを判定する（ステップＳ１１０４）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)が、モニター時間F1に達したかどうかを判定する。
タイマー値(N1)がモニター時間F1に達したと判定された場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、タイマー値(N1)を零にする（ステップＳ１１０６）。
本GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差分を求める（ステップＳ１１０８）。例えば、差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力される中点位相と、相関器Ｂにより入力される中点位相との差分を求める。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ１１０８により得られる差分を保存する（ステップＳ１１１０）。例えば、差分記憶部１１８は、差分演算部１１０により入力される差分情報を保存する。
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１１１２）。例えば、差分最大値抽出時間制御部１２２は、タイマー値(N2)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N2)が、車速に基づいて制御される抽出時間F2に達したかどうかを判定する（ステップＳ１１１４）。例えば、差分最大値抽出時間制御部１２２は、タイマー値(N2)が、抽出時間F2に達したかどうかを判定する。
タイマー値(N2)が抽出時間F2に達したと判定された場合（ステップＳ１１１４：ＹＥＳ）、タイマー値(N2)を零にする（ステップＳ１１１６）。
本GNSS受信装置１００は、差分の最大値を抽出する（ステップＳ１１１８）。例えば、差分最大値抽出部１２０は、差分記憶部１１８に記憶された差分の情報から、差分の最大値を抽出し、出力する。
ステップＳ１１１８により出力された差分の最大値は、定量的なマルチパスの影響指標として利用される。
本実施例によれば、車速情報に基づいて差分の最大値の抽出時間を制御することにより、必要最小限の時間で、差分の最大値を定量的に求めることができる。当該GNSS受信装置が搭載された車両の位置を求めるには、最低４機のGNSS衛星からの電波を用いればよいので、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外して測位を行うことにより、測位精度を向上させることができる。また、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外する場合、測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となる場合がある。測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となる場合でも、定量的に求められた差分の最大値を比較し、最もマルチパスの影響が小さいGNSS衛星を測位加えることができる。最もマルチパスの影響が小さいGNSS衛星を測位加えることにより、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外した結果、測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となった場合でも、該３機以下のGNSS衛星により測位を行う場合よりも測位精度を向上させることができる。
＜変形例＞
図１２は、本GNSS受信装置を示す。
図１２は、本GNSS受信装置を示す。
本GNSS受信装置１００は、図９を参照して説明したGNSS受信装置において、積分器１１４、及び１１６を有する。さらに、モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び１１６と接続される。
相関器Ａ１０４は、逆相関コードを生成する。該相関器Ａ１０４は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ａ１０４は、積分器１１４に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１４は、相関器Ａ１０４と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１４は、所定のモニター時間の間、相関器Ａ１０４により入力された中点位相を積算する。積分器１１４は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
相関器Ｂ１０６は、逆相関コードを生成する。該相関器Ｂ１０６は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ｂ１０６は、積分器１１６に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１６は、相関器Ｂ１０６と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１６は、所定のモニター時間の間、相関器Ｂ１０６により入力された中点位相を積算する。積分器１１６は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び積分器１１６により実行される積分処理における積算時間を制御する。
モニター時間制御部１０８により設定される積算時間は、図６に示したものと同様である。例えば、モニター時間制御部１０８は、車両の速度が速いほど積算時間(F)を短い時間に設定し、車両の速度が遅いほど積算時間を長い時間に設定する。経路差（位相差）の変動周期は、車両の速度によって変化し、車両の速度が速いほど経路差（位相差）の変動周期は短くなり、車両の速度が遅いほど経路差（位相差）の変動周期は長くなるためである。
差分演算部１１０は、積分器１１４により入力された中点位相の積算値と、積分器１１６により入力された中点位相の積算値との間の差分を求める。差分演算部１１０は、差分判定部１１２に、該差分の情報を入力する。
本GNSS受信装置１００の動作は、図１１に示したフローと同様である。
＜第３の実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜GNSS受信装置＞
図１３は、本実施例に従ったGNSS受信装置１００を示す。
図１３は、本実施例に従ったGNSS受信装置１００を示す。
本GNSS受信装置１００は、図９を参照して説明したGNSS受信装置と、差分判定部１１２を有する点で異なる。
差分判定部１１２は、差分演算部１１０と、差分記憶部１１８と接続される。差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力された差分の情報に基づいて、当該GNSS受信装置１００により受信されたGNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する。例えば、差分判定部１１２は、差分の情報に基づいて、該差分がある場合にマルチパスの影響を受けていると判定する。また、差分判定部１１２は、差分の情報に基づいて、該差分がない場合にはマルチパスの影響を受けていないと判定する。差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力された差分の情報と、マルチパスの影響を受けているかどうかの判定結果とを出力する。
差分記憶部１１８は、差分判定部１１２と接続される。差分記憶部１１８は、差分判定部１１２により入力された差分の情報を記憶する。
＜本GNSS受信装置の動作＞
図１４は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である、
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１４０２）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)をカウントアップする。
図１４は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である、
本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１４０２）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N1)が、車速に基づいて制御されるモニター時間F1に達したかどうかを判定する（ステップＳ１４０４）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N1)が、モニター時間F1に達したかどうかを判定する。
タイマー値(N1)がモニター時間F1に達したと判定された場合（ステップＳ１４０４：ＹＥＳ）、タイマー値(N1)を零にする（ステップＳ１４０６）。タイマー値(N1)がモニター時間F1に達したと判定されない場合（ステップＳ１４０４：ＮＯ）、ステップＳ１４０２に戻る。
本GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差分を求める（ステップＳ１４０８）。例えば、差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力される中点位相と、相関器Ｂ１０６により入力される中点位相との差分を求める。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ１４０８により得られる差分を保存する（ステップＳ１４１０）。例えば、差分記憶部１１８は、差分判定部１１２により入力される差分情報を保存する。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ１４０８により得られる差分に基づいて、差分があるかどうか、換言すれば差分が零であるかどうかを判定する（ステップＳ１４１２）。例えば、差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力される差分情報に基づいて、差分があるかどうかを判定する。
ステップＳ１４１２により差分があると判定された場合（ステップＳ１４１２：ＹＥＳ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていると判定する（ステップＳ１４１４）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零でないと判定した場合、マルチパスの影響を受けていると判定する。
ステップＳ１４１２により差分がないと判定された場合（ステップＳ１４１２：ＮＯ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていないと判定する（ステップＳ１４１６）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零であると判定した場合、マルチパスの影響を受けていないと判定する。マルチパスの影響を受けていないと判定された場合、ステップＳ１４０２に戻る。
ステップＳ１４１４によりマルチパスの影響を受けていると判定された場合、本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ１４１８）。例えば、差分最大値抽出時間制御部１２２は、タイマー値(N2)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N2)が、車速に基づいて制御される抽出時間F2に達したかどうかを判定する（ステップＳ１４２０）。例えば、差分最大値抽出時間制御部１２２は、タイマー値(N2)が、抽出時間F2に達したかどうかを判定する。
タイマー値(N2)が抽出時間F2に達したと判定された場合（ステップＳ１４２０：ＹＥＳ）、タイマー値(N2)を零にする（ステップＳ１４２２）。タイマー値(N2)が抽出時間F2に達したと判定されない場合（ステップＳ１４２２：ＮＯ）、ステップＳ１４０２に戻る。
本GNSS受信装置１００は、差分の最大値を抽出する（ステップＳ１４２４）。例えば、差分最大値抽出部１２０は、差分記憶部１１８に記憶された差分の情報から、差分の最大値を抽出し、出力する。
ステップＳ１４２４により出力された差分の最大値は、定量的なマルチパスの影響指標として利用される。
本実施例によれば、車速の情報に基づいて差分の最大値の抽出時間を制御することにより、必要最小限の時間で、差分の最大値を定量的に求めることができる。また、車速に応じてモニター時間が制御されるため、必要最小限の時間で、マルチパスの影響を受けているかどうかを判定できる。
当該GNSS受信装置が搭載された車両の位置を求めるには、最低４機のGNSS衛星からの電波を用いればよいので、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外して測位を行うことにより、測位精度を向上させることができる。また、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外する場合、測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となる場合がある。測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となる場合でも、定量的に求められた差分の最大値を比較し、最もマルチパスの影響が小さいGNSS衛星を測位加えることができる。最もマルチパスの影響が小さいGNSS衛星を測位加えることにより、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外した結果、測位に使用できるGNSS衛星が３機以下となった場合でも、該３機以下のGNSS衛星により測位を行う場合よりも測位精度を向上させることができる。
＜変形例＞
図１５は、本GNSS受信装置を示す。
図１５は、本GNSS受信装置を示す。
本GNSS受信装置１００は、図１３を参照して説明したGNSS受信装置において、積分器１１４、及び１１６を有する。さらに、モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び１１６と接続される。
相関器Ａ１０４は、逆相関コードを生成する。該相関器Ａ１０４は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ａ１０４は、積分器１１４に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１４は、相関器１０４と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１４は、所定のモニター時間の間、相関器Ａ１０４により入力された中点位相を積算する。積分器１１４は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
相関器Ｂ１０６は、逆相関コードを生成する。該相関器Ｂ１０６は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ｂ１０６は、積分器１１６に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１６は、相関器Ｂ１０６と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１６は、所定のモニター時間の間、相関器Ｂ１０６により入力された中点位相を積算する。積分器１１６は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び積分器１１６により実行される積分処理における積算時間を制御する。
モニター時間制御部１０８により設定される積算時間は、図４に示したものと同様である。例えば、モニター時間制御部１０８は、車両の速度が速いほど積算時間(F)を短い時間に設定し、車両の速度が遅いほど積算時間を長い時間に設定する。経路差（位相差）の変動周期は、車両の速度によって変化し、車両の速度が速いほど経路差（位相差）の変動周期は短くなり、車両の速度が遅いほど経路差（位相差）の変動周期は長くなるためである。
差分演算部１１０は、積分器１１４により入力された中点位相の積算値と、積分器１１６により入力された中点位相の積算値との間の差分を求める。差分演算部１１０は、差分判定部１１２に、該差分の情報を入力する。
本GNSS受信装置１００の動作は、図１４に示したフローと同様である。
＜第４の実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜システム＞
本実施例に従った全世界航法衛星システム(GNSS: Global Navigation Satellite System）は、第１の実施例と同様である。
＜GNSS受信装置＞
本GNSS受信装置１００は、図５に示される機能ブロック図により説明される。
本GNSS受信装置１００は、図５に示される機能ブロック図により説明される。
図１６は、マルチパス（反射波）を示す。
GNSS衛星からの電波がマルチパスの影響を受けている場合の経路には、GNSS衛星から反射物までの経路と、反射物からGNSS受信装置までの経路とが含まれる。反射物には、ビルなどが含まれる。
マルチパス波に含まれる経路のうち、反射物からGNSS受信装置までの経路と比較して、GNSS衛星から反射物までの経路は長い。従って、マルチパス波の経路は、主に、反射物からGNSS受信装置までの経路の影響を受けると想定される。該反射物からGNSS受信装置までの経路は、GNSS受信装置が搭載された車両の移動により影響される。
しかし、該車両が停止している場合、極低速で走行している場合には、GNSS衛星の移動の影響も無視できなくなると想定される。
そこで、本GNSS受信装置１００は、車両の速度及びGNSS衛星の軌道に応じて設定される所定の時間の間、２つの相関器により得られるEarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相を所定の時間モニターする。
本GNSS受信装置１００は、図５に示される機能ブロック図において、モニター時間制御部１０８の機能が異なる。
図１７は、本GNSS受信装置１００のモニター時間制御部１０８を示す。
本GNSS受信装置１００の有するモニター時間制御部１０８は、車速判定部１０８２と、モニター時間設定部１０８４とを有する。
車速判定部１０８２は、車両の速度が或る所定の速度Ｋ以下であるかどうかを判定する。該速度Ｋは、衛星軌道の影響を無視できないと判定される速度であることが好ましい。例えば、該速度Ｋは、衛星軌道と、当該車両と反射物との位置関係に基づいて設定される。車速判定部１０８２は、車両の速度と、該速度が速度Ｋ以下であるかどうかを示す情報をモニター時間設定部１０８４に入力する。
モニター時間設定部１０８４は、車速判定部１０８４と接続される。車速判定部１０８４は、車速判定部１０８２により入力された車速情報と、該車速が速度Ｋ以下であるかどうかを示す情報に基づいて、モニター時間を設定する。
図１８は、モニター時間の設定例を示す。図１８において、（１）は上述した第１の実施例−第３の実施例に従ったモニター時間の設定例を示す。（２）、（３）は本実施例に従ったモニター時間の設定例を示す。
図１８（１）によれば、車速に基づいてモニター時間を設定した場合、低速の場合には、非常に長い観測時間が必要となる。そこで、本GNSS受信装置１００では、車両が停止している場合、走行している場合でも低速である場合には、車両の速度よりもGNSS衛星の軌道の方がモニター時間に与える影響が大きいため、モニター時間を一定とする。例えば、図１８（２）、（３）において、速度Ｋ以下の場合には、衛星軌道の影響が大きいと想定されるため、モニター時間を一定とする。図１８（２）と、(３)との違いは、衛星軌道の影響の度合いを示す。（３）の場合と比較して、（２）の場合が衛星軌道の与える影響が大きい。図１８（２）、（３）において、（Ａ）の領域ではGNSS衛星の軌道の影響を受けやすいと想定され、（Ｂ）の領域ではGNSS衛星の軌道の影響を受けにくいと想定される。
＜GNSS衛星軌道による影響＞
図１９は、マルチパスにより生じる経路差を示す。
図１９は、マルチパスにより生じる経路差を示す。
シュードレンジ（擬似距離）の変動周期について説明する。シュードレンジは、直接波と反射波との間の位相差により変動する。経路差が搬送波の１周期分、つまり20cm変化する毎に、シュードレンジ誤差が１周期分変動する。従って、経路差の変化速度を求めることにより、シュードレンジ誤差の変動周期が分かる。
図１９では、Ｘ点に受信アンテナが位置する。該Ｘ点と反射壁との間の距離をＲ、GNSS衛星の仰角をθとする。そうすると、経路差は、Ａ＋Ｂの長さにより示される。
ここで、cosθ=R/B、cos2θ=A/Bである。
従って、A+B=（R/cos2θ)(1+cos2θ)=(R/cos2θ)(1+(1-2sin2θ))=2Rcosθ （Ａ）
経路差は、2Rcosθにより示される。
経路差は、2Rcosθにより示される。
＜車両が停止している場合の誤差変動周期＞
最初に、車両が停車している場合の誤差変動周期を求める。
最初に、車両が停車している場合の誤差変動周期を求める。
車両が停車している場合には、車両の位置は変化しないため、Rは変化しない。車両が停車している場合には、GNSS衛星の移動により衛星の仰角θが変化する。式（Ａ）によれば、高仰角の衛星ほど経路差の影響が大きくなる。しかし、高仰角の衛星によりマルチパスを発生されるには、高い反射壁が必要となる。従って、実際には、高仰角の衛星からはマルチパスはあまり発生しない。
図２０は、経路差とシュードレンジ誤差との関係を示す。
図２０によれば、ナローコリレータによる誤差量が0.17chipの場合に最大となるのが分かる。
実際にマルチパスを発生させる衛星の仰角として30°を仮定する。反射壁と車両との間の距離Rをナローコリレータによる誤差量が最大となる50m(=0.17chip)とする。経路差が20cm変化するために必要な仰角の変化量をΔθとすると式（Ａ）により、Δθが求められる。
0.2=2Rcos30°-2Rcos(30°+Δθ)
Δθ=0.066°
図２１は、衛星軌道のスカイプロットを示す。
Δθ=0.066°
図２１は、衛星軌道のスカイプロットを示す。
単位時間あたりの衛星仰角の変化量は、衛星軌道により異なる。図２１のＡ点のように目標仰角(30°)付近を垂直に移動するときに最大となる。衛星仰角の変化量が最大となる場合には、1時間あたり30°程度となる。また、Ｂ点のように目標仰角付近を水平に移動するときに最小となる。衛星仰角の変化量が最小となる場合には、1時間あたり3°程度となる。
以上より、仰角が0.066°変化するのに要する時間t1はt1=8sec-80secとなる。該時間t1が停車している場合のシュードレンジ誤差の変動周期となる。例えば、都市部を走行している場合には、ある衛星のシュードレンジ誤差の停車時の変動周期は約30secとなる。
＜車両が移動している場合の誤差変動周期＞
次に、車両が移動している場合の誤差変動周期を求める。
次に、車両が移動している場合の誤差変動周期を求める。
車両が移動している場合には、車両の位置が変化するため、Rが変化する。車両が移動している場合には、GNSS衛星の移動により衛星の仰角θも変化する。
実際にマルチパスを発生させる衛星の仰角として30°を仮定する。反射壁に対する車両の移動速度を時速60kmとする。式（Ａ）において、単位時間あたりのRの変化量をΔRとすると、ΔR=17m/sとなる。従って、経路差が20cm変化するのに要する時間t2は、t2=6msecとなる。時間t2は車速の低下に従って長くなる。
以上より、シュードレンジ誤差の変動周期tは、停車−時速60kmでは、t=6msec-80secとなる。
従って、車両の速度が速度Ｋ以下の場合には、モニター時間を80sec程度の値とするのが好ましい。また。速度Ｋはモニター時間が80secとなる速度に設定されるのが好ましい。
＜本GNSS受信装置の動作＞
図２２は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である。
図２２は、本GNSS受信装置１００の動作を示すフロー図である。
本GNSS受信装置１００は、本GNSS受信装置１００の搭載された車両の速度が速度Ｋを超えるかどうかを判定する（ステップＳ２２０２）。例えば、速度判定部１０８２は、車速情報が予め設定された速度Ｋを超えるかどうかを判定する。
車両の速度が速度Ｋを超えると判定された場合（ステップＳ２２０２：ＹＥＳ）、本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ２２０４）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(N)が、車速に基づいて制御されるモニター時間Fに達したかどうかを判定する（ステップＳ２２０６）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(N)が、モニター時間Fに達したかどうかを判定する。
タイマー値(N)がモニター時間Fに達したと判定された場合（ステップＳ２２０６：ＹＥＳ）、タイマー値(N)を零にする（ステップＳ２２０８）。
本GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差分を求める（ステップＳ２２１０）。例えば、差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力される中点位相と、相関器Ｂにより入力される中点位相との差分を求める。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ２２１０により得られる差分に基づいて、差分があるかどうか、換言すれば差分が零であるかどうかを判定する（ステップＳ２２１２）。例えば、差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力される差分情報に基づいて、差分があるかどうかを判定する。
ステップＳ２２１２により差分があると判定された場合（ステップＳ２２１２：ＹＥＳ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていると判定する（ステップＳ２２１４）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零でないと判定した場合、マルチパスの影響を受けていると判定する。
ステップＳ２２１２により差分がないと判定された場合（ステップＳ２２１２：ＮＯ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていないと判定する（ステップＳ２２１６）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零であると判定した場合、マルチパスの影響を受けていないと判定する。
車両の速度が速度Ｋを超えると判定されない場合（ステップＳ２２０２：ＮＯ）、本GNSS受信装置１００は、タイマーをカウントアップする（ステップＳ２２１８）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(M)をカウントアップする。
本GNSS受信装置１００は、タイマー値(M)が、車速及び衛星軌道に基づいて制御されるモニター時間Fに達したかどうかを判定する（ステップＳ２２２０）。例えば、モニター時間制御部１０８は、タイマー値(M)が、モニター時間Fに達したかどうかを判定する。
タイマー値(M)がモニター時間Fに達したと判定された場合（ステップＳ２２２０：ＹＥＳ）、タイマー値(M)を零にする（ステップＳ２２２２）。
本GNSS受信装置１００は、２つの相関器により得られる中点位相の差分を求める（ステップＳ２２２４）。例えば、差分演算部１１０は、相関器Ａ１０４により入力される中点位相と、相関器Ｂにより入力される中点位相との差分を求める。
本GNSS受信装置１００は、ステップＳ２２２４により得られる差分に基づいて、差分があるかどうか、換言すれば差分が零であるかどうかを判定する（ステップＳ２２２６）。例えば、差分判定部１１２は、差分演算部１１０により入力される差分情報に基づいて、差分があるかどうかを判定する。
ステップＳ２２２６により差分があると判定された場合（ステップＳ２２２６：ＹＥＳ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていると判定する（ステップＳ２２２８）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零でないと判定した場合、マルチパスの影響を受けていると判定する。
ステップＳ２２１２により差分がないと判定された場合（ステップＳ２２２６：ＮＯ）、本GNSS受信装置１００は、GNSS衛星により送信された電波がマルチパスの影響を受けていないと判定する（ステップＳ２２３０）。例えば、差分判定部１１２は、差分が零であると判定した場合、マルチパスの影響を受けていないと判定する。
ステップＳ２２１４、Ｓ２２１６、Ｓ２２２８、及びＳ２２３０の処理が終了した場合ステップＳ２２０２に戻る。
本実施例によれば、車速及び衛星軌道に応じてモニター時間が制御されるため、必要最小限の時間で、マルチパスの影響を受けているかどうかを判定できる。車両が停止している場合や、低速で移動している場合でも、モニター時間が必要以上に長くならないためである。当該GNSS受信装置が搭載された車両の位置を求めるには、最低４機のGNSS衛星からの電波を用いればよいので、マルチパスの影響を受けていると判定されたGNSS衛星を除外して測位を行うことにより、測位精度を向上させることができる。
＜変形例＞
本GNSS受信装置は、図８に示されるGNSS受信装置により説明される。
本GNSS受信装置は、図８に示されるGNSS受信装置により説明される。
本GNSS受信装置１００は、図５を参照して説明したGNSS受信装置において、積分器１１４、及び１１６を有する。さらに、モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び１１６と接続される。
相関器Ａ１０４は、逆相関コードを生成する。該相関器Ａ１０４は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ａ１０４は、積分器１１４に、EarlyとLateとを結んだ線分中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１４は、相関器１０４と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１４は、所定のモニター時間の間、相関器Ａ１０４により入力された中点位相を積算する。積分器１１４は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
相関器Ｂ１０６は、逆相関コードを生成する。該相関器Ｂ１０６は、該逆相関コードと、高周波回路１０２により入力されたベースバンド信号との間で、相関処理を行う。例えば、EarlyとLateと呼ばれる２つの逆相関コードを使用してもよい。相関器Ｂ１０６は、積分器１１６に、EarlyとLateとを結んだ線分の中点の位相（中点位相）を出力する。
積分器１１６は、相関器Ｂ１０６と、差分演算部１１０と接続される。積分器１１６は、所定のモニター時間の間、相関器Ｂ１０６により入力された中点位相を積算する。積分器１１６は、中点位相の積算値を差分演算部１１０に出力する。
モニター時間制御部１０８は、積分器１１４、及び積分器１１６により実行される積分処理における積算時間を制御する。
モニター時間制御部１０８により設定される積算時間は、図１８（２）、（３）に示したものと同様である。例えば、モニター時間制御部１０８は、車両の速度が速いほど積算時間(F)を短い時間に設定し、車両の速度が遅いほど積算時間を長い時間に設定する。しかし、車両の速度が速度Ｋより遅い場合には、一定値に制御される。
差分演算部１１０は、積分器１１４により入力された中点位相の積算値と、積分器１１６により入力された中点位相の積算値との間の差分を求める。差分演算部１１０は、差分判定部１１２に、該差分の情報を入力する。
本GNSS受信装置１００の動作は、図２２に示したフローと同様である。
なお、上述した第２及び第３の実施例に本実施例に係るモニター時間制御部を適用してもよい。本実施例に係るモニター時間制御部を適用することにより、必要最小限の時間で、マルチパスの有無を判定でき、差分値の最大値を得ることができる。
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
１００ GNSS受信装置
１０２ 高周波回路
１０４ 相関器Ａ
１０６ 相関器Ｂ
１０８ モニター時間制御部
１０８２ 車速判定部
１０８４ モニター時間設定部
１１０ 差分演算部
１１２ 差分判定部
１１４ 積分器
１１６ 積分器
１１８ 差分記憶部
１２０ 差分最大値抽出部
１２２ 差分最大値抽出時間制御部
１０２ 高周波回路
１０４ 相関器Ａ
１０６ 相関器Ｂ
１０８ モニター時間制御部
１０８２ 車速判定部
１０８４ モニター時間設定部
１１０ 差分演算部
１１２ 差分判定部
１１４ 積分器
１１６ 積分器
１１８ 差分記憶部
１２０ 差分最大値抽出部
１２２ 差分最大値抽出時間制御部
Claims (6)
- GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で相関処理を行う複数の相関器と、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する制御部と、
前記複数の相関器により得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定部と
を有し、
前記複数の相関器は、位相差の異なる逆相関コードを生成するGNSS受信装置。 - 請求項１に記載のGNSS受信装置において、
前記制御部は、前記移動速度が速いほど、前記複数の相関器における相関処理時間を短い時間に設定するGNSS受信装置。 - 請求項１又は２に記載のGNSS受信装置において、
前記複数の相関器により得られる進み位相と遅れ位相との中点の位相の差を算出する差分演算部
を有し、
前記判定部は、前記差分判定部により求められた差分情報に基づいて、差分がある場合に、マルチパスの影響を受けていると判定するGNSS受信装置。 - 請求項３に記載のGNSS受信装置において、
前記差分演算部により求められた差分を記憶する差分記憶部と、
前記差分記憶部に記憶された差分情報から、所定の時間毎に、差分の最大値を取得する差分最大値抽出部と、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記差分最大値抽出部における抽出する時間を制御する抽出時間制御部と
を有するGNSS受信装置。 - 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のGNSS受信装置において、
当該GNSS受信装置の移動速度が所定の速度未満であるかどうかを判定する移動速度判定部
を有し、
前記制御部は、前記移動速度判定部により当該GNSS受信装置の移動速度が所定の速度未満であると判定された場合に、該位相速度とGNSS衛星の軌道に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御するGNSS受信装置。 - GNSS衛星から送信される測位信号を受信するGNSS受信装置における方法であって、
前記測位信号に対する逆相関コードを生成し、該逆相関コードと前記受信信号との間で複数の相関器により相関処理を行う相関処理ステップと、
当該GNSS受信装置の移動速度に基づいて、前記複数の相関器における相関処理時間を制御する相関処理時間制御ステップと、
前記相関処理ステップにより得られる相関特性に基づいて、前記GNSS衛星からの測位信号がマルチパスの影響を受けているかどうかを判定する判定ステップと
を有し、
前記相関処理ステップでは、前記複数の相関器は位相差の異なる逆相関コードを生成する方法。
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| JP2000266836A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Mitsumi Electric Co Ltd | Ｇｐｓマルチパス補償方法 |
| JP2001036429A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Furuno Electric Co Ltd | 擬似雑音符号位相検出装置 |
| JP2002156439A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Japan Radio Co Ltd | マルチパス信号監視用衛星受信機 |
| JP2009250691A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Toyota Motor Corp | Ｇｎｓｓ測位装置及び方法 |
-
2009
- 2009-12-17 JP JP2009286633A patent/JP5347942B2/ja not_active Expired - Fee Related
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