JP2014070993A

JP2014070993A - 衛星測位受信装置

Info

Publication number: JP2014070993A
Application number: JP2012216861A
Authority: JP
Inventors: Harumi Mizuno; 晴美水野
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】本発明は、衛星測位受信装置において、エンコードデータが正常に出力されているかどうかを、出力処理機能が認識することを目的とする。
【解決手段】本発明は、測位衛星が送信した衛星軌道データを一定の周期で受信する衛星軌道データ受信部１１と、衛星軌道データ受信部１１が一定の周期で受信した衛星軌道データに基づいて、衛星測位を実行する衛星測位実行部１２と、衛星測位実行部１２が出力した出力データをエンコードする出力データエンコード部１４と、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグを生成するエンコード信頼度フラグ追加部１３及びエンコード信頼度フラグ書込部１６と、エンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータを出力する出力処理部１５と、を備えることを特徴とする衛星測位受信装置１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、衛星軌道データを受信して衛星測位を実行する衛星測位受信装置に関する。

衛星測位受信装置は、測位衛星から一定の周期で衛星軌道データを受信して衛星測位を実行し、出力した出力データをエンコードし、処理したエンコードデータの出力処理を実行する。出力データのエンコード機能が、一定の周期でエンコードデータを送受信するためには、特許文献１に開示の技術を適用することができる。

特許文献１に開示の技術では、タイミング制御装置、送信装置及び受信装置が、以下に記載の処理を実行する。まず、タイミング制御装置は、送信装置に第１アドレス情報を出力し、送信装置は、第１アドレス情報の入力に伴って、受信装置にデータを送信する。次に、タイミング制御装置は、受信装置に第２アドレス情報を出力し、受信装置は、第２アドレス情報の入力に伴って、送信装置からデータを受信する。このように、送信装置及び受信装置が、一定の周期でデータを送受信するように、タイミング制御装置は、送信装置及び受信装置にアドレス情報を出力するタイミングを制御する。

特許第２５０４２２７号

衛星測位受信装置において、特許文献１に開示の技術を適用したとき、衛星測位の出力データのエンコード機能から出力処理機能に、エンコードデータが出力されていることは、確実に知ることができるが、エンコードデータが正常に出力されているかどうかは、確実に知ることができない。エンコードデータが異常に出力される一因として、受信機の負荷又はボーレートの変更等で、エンコードの処理遅延が発生すること等がある。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、衛星測位受信装置において、衛星測位の出力データのエンコード機能から出力処理機能に、エンコードデータが正常に出力されているかどうかを、出力処理機能が認識することを目的とする。

上記目的を達成するために、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグを生成し、エンコード信頼度フラグを追加したエンコードデータを生成することとした。

具体的には、本発明は、測位衛星が送信した衛星軌道データを一定の周期で受信する衛星軌道データ受信部と、前記衛星軌道データ受信部が一定の周期で受信した衛星軌道データに基づいて、衛星測位を実行する衛星測位実行部と、前記衛星測位実行部が出力した出力データをエンコードし、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグを生成し、エンコード信頼度フラグを追加したエンコードデータを生成するエンコードデータ生成部と、前記エンコードデータ生成部が生成したエンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータを入力され、エンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータの出力処理を実行する出力処理部と、を備えることを特徴とする衛星測位受信装置である。

この構成によれば、衛星測位受信装置において、エンコードデータ生成部から出力処理部に、エンコードデータが正常に出力されているかどうかを、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに基づいて、出力処理部が認識することができる。

また、本発明は、前記エンコードデータ生成部は、前記衛星測位実行部が出力した出力データの末尾にエンコード信頼度フラグのビットを準備し、前記衛星測位実行部が出力した出力データのエンコードを正常に完了すれば、エンコード信頼度フラグのビットにエンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込むことを特徴とする衛星測位受信装置である。

この構成によれば、エンコードの内容が正常であるかどうかを示す情報を、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに書き込むことができる。これに加えて、次に示すような、エンコードの処理に遅延がないかどうかを示す情報も、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに書き込んでもよい。

また、本発明は、前記エンコードデータ生成部は、今周期において前記衛星測位実行部が出力した出力データの末尾にエンコード信頼度フラグのビットを準備し、今周期におけるエンコード信頼度フラグの前記出力処理部での出力タイミングが、次周期におけるエンコードデータの前記出力処理部での出力可能期間の開始タイミングより、予め設定された時間以上早ければ、今周期におけるエンコード信頼度フラグのビットにエンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込むことを特徴とする衛星測位受信装置である。

この構成によれば、エンコードの処理に遅延がないかどうかを示す情報を、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに書き込むことができる。これに加えて、上に示したような、エンコードの内容が正常であるかどうかを示す情報も、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに書き込んでもよい。

本発明は、衛星測位受信装置において、衛星測位の出力データのエンコード機能から出力処理機能に、エンコードデータが正常に出力されているかどうかを、出力処理機能が認識することができる。

本発明の衛星測位受信装置の構成を示すブロック図である。本発明の衛星測位の出力データのエンコード処理を示すフローチャートである。本発明のエンコードデータの出力処理を示すフローチャートである。本発明のエンコードデータの出力処理を示すタイムチャートである。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。

本発明の衛星測位受信装置の構成を図１に示す。衛星測位受信装置１は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）等に適用することができる。衛星測位受信装置１は、衛星軌道データ受信部１１、衛星測位実行部１２、エンコード信頼度フラグ追加部１３、出力データエンコード部１４、出力処理部１５及びエンコード信頼度フラグ書込部１６から構成される。

衛星軌道データ受信部１１は、アンテナを介して、測位衛星が送信した衛星軌道データを一定の周期で受信する。測位衛星は、ＧＰＳ衛星等である。衛星軌道データは、エフェメリスデータ等である。衛星測位実行部１２は、衛星軌道データ受信部１１が一定の周期で受信した衛星軌道データに基づいて、衛星測位を実行する。

エンコード信頼度フラグ追加部１３は、衛星測位実行部１２が出力した出力データの末尾にエンコード信頼度フラグのビットを準備する。エンコード信頼度フラグは、エンコードの信頼度を示す。エンコードの信頼度は、エンコードの内容が正常であるかどうか、エンコードの処理に遅延がないかどうか、等を示す。エンコード信頼度フラグのビットは、衛星測位実行部１２が出力した出力データの末尾に、かつ、チェックサム及びターミネータの冒頭に、挿入される。

出力データエンコード部１４は、衛星測位実行部１２が出力した出力データをエンコードする。出力処理部１５は、エンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータを入力され、エンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータの出力処理を実行する。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、エンコード信頼度フラグのビットに、エンコードの信頼度が高いか低いかを示す情報を書き込む。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、図２で詳述するように、出力データエンコード部１４との情報のやり取りにより、エンコード可否の確認を行う。

そして、衛星測位実行部１２が出力した出力データのエンコードが正常に完了すれば、エンコード信頼度フラグのビットに、エンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込む。一方で、衛星測位実行部１２が出力した出力データのエンコードが正常に完了しなければ、エンコード信頼度フラグのビットに、エンコードの信頼度が低い旨の情報を書き込む。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、図３及び図４で詳述するように、出力処理部１５との情報のやり取りにより、出力タイミングの確認を行う。

具体的には、今周期におけるエンコード信頼度フラグの出力処理部１５での出力タイミングと、次周期におけるエンコードデータの出力処理部１５での出力可能期間の開始タイミングと、を比較する。

そして、上記の出力タイミングが上記の開始タイミングより、予め設定された時間以上早ければ、今周期におけるエンコード信頼度フラグのビットに、エンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込む。一方で、上記の出力タイミングが上記の開始タイミングより、予め設定された時間以上早くなければ、今周期におけるエンコード信頼度フラグのビットに、エンコードの信頼度が低い旨の情報を書き込む。

予め設定された時間は、エンコード信頼度フラグ、チェックサム及びターミネータの出力に要する時間に基づいて、予め設定されるものである。

本発明の衛星測位の出力データのエンコード処理を図２に示す。衛星軌道データ受信部１１は、衛星軌道データを、測位衛星から受信する。エンコード信頼度フラグ追加部１３は、衛星測位の出力データの末尾に、かつ、チェックサム及びターミネータの冒頭に、エンコード信頼度フラグを追加し、“０”を書き込む（ステップＳ１）。ステップＳ１で書き込まれた“０”は、エンコード信頼度フラグの初期値である。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、出力データエンコード部１４が衛星測位の出力データをエンコードするタイミングが到来していることを確認する（ステップＳ２においてＮＯ）。出力データエンコード部１４は、衛星測位の出力データをエンコードする（ステップＳ３）。出力データエンコード部１４及びエンコード信頼度フラグ書込部１６は、次のデータの処理に移行し（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、出力データエンコード部１４がエンコード信頼度フラグをエンコードするタイミングが到来していることを確認する（ステップＳ２においてＹＥＳ）。エンコード信頼度フラグ書込部１６は、衛星測位の出力データのエンコードが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。

衛星測位の出力データのエンコードが正常であれば（ステップＳ５においてＹＥＳ）、エンコード信頼度フラグに“１”を書き込む（ステップＳ６）。ステップＳ６で書き込まれた“１”は、エンコードの内容が正常であり、エンコードの信頼度が高いことを示す。

衛星測位の出力データのエンコードが正常でなければ（ステップＳ５においてＮＯ）、エンコード信頼度フラグを“０”のまま書き換えない。ここで書き込まれている“０”は、エンコードの内容が正常でなく、エンコードの信頼度が低いことを示す。

出力データエンコード部１４は、ステップＳ３で生成したエンコードデータ及びステップＳ１又はステップＳ６で書き込まれたエンコード信頼度フラグに対して、チェックサムを生成し（ステップＳ７）、衛星測位の出力データのエンコード処理を終了する。

本発明のエンコードデータの出力処理を図３及び図４に示す。出力処理部１５は、エンコードデータ、チェックサム及びターミネータを、出力データエンコード部１４から入力され、出力タイミングまでバッファする。

まず、エンコード信頼度フラグ書込部１６が、エンコードデータの出力タイミングが到来していることを確認したときについて説明する（ステップＳ１１においてＮＯ）。

出力処理部１５は、エンコードデータを出力する（ステップＳ１２）。出力処理部１５及びエンコード信頼度フラグ書込部１６は、次のバイトの処理に移行し（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻る。

次に、エンコード信頼度フラグ書込部１６が、エンコード信頼度フラグの出力タイミングが到来していることを確認したときについて説明する（ステップＳ１１においてＹＥＳ）。

図４の「残り時間」は、今周期におけるエンコード信頼度フラグの出力処理部１５での出力タイミングから、次周期におけるエンコードデータの出力処理部１５での出力可能期間の開始タイミングまで、余裕時間がどの程度あるかを示す。

実施形態では、ＮＭＥＡ（ＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）フォーマットを利用している。各出力周期は、１秒間である。ボーレートは、４８００ｂｐｓや９６００ｂｐｓ等に設定可能であるが、ここでは４８００ｂｐｓに設定されている。エンコード信頼度フラグは、１バイトを要する。チェックサムは、２バイトを要する。ターミネータは、２バイトを要する。エンコード信頼度フラグより後に、かつ、チェックサム及びターミネータより前に、配置される文字列は、１バイトを要する。これらの各バイトは、８ビットのデータビットを含む他に、２ビットのスタートビット及び１ビットのストップビットを含む。

エンコード信頼度フラグ、上記の文字列、チェックサム及びターミネータの出力に要する時間は、（１＋１＋２＋２）（Ｂｙｔｅ）×（８＋２＋１）（ｂｉｔ／Ｂｙｔｅ）／４８００ｂｐｓ＝１３．７５ｍｓである。そこで、図４の「残り時間」の閾値は、１３．７５ｍｓに対してマージンを取って、３５ｍｓに設定されている。

第ｎ出力周期に出力されるエンコードデータは、正常に生成されているデータである。ステップＳ６において、エンコード信頼度フラグに“１”が書き込まれている。今回の第ｎ出力周期のエンコードデータの出力終了予定から、次回の第（ｎ＋１）出力周期のエンコードデータの出力開始まで、残り時間は３５ｍｓより長い。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、エンコード信頼度フラグに“１”が書き込まれていることを確認し（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、残り時間が３５ｍｓより長いことを確認する（Ｓ１５においてＮＯ）。そして、エンコード信頼度フラグを“１”のまま書き換えず、チェックサムを修正しない。ここで書き込まれている“１”は、エンコードの内容が正常であり、かつ、エンコードの処理に遅延がなく、エンコードの信頼度が高いことを示す。最後に、エンコード信頼度フラグ、上記の文字列、チェックサム及びターミネータを、出力処理部１５が出力する（ステップＳ１８）。

第（ｎ＋１）出力周期に出力されるエンコードデータは、正常に生成されていないデータである。ステップＳ１において、エンコード信頼度フラグに“０”が書き込まれたままである。今回の第（ｎ＋１）出力周期のエンコードデータの出力終了予定から、次回の第（ｎ＋２）出力周期のエンコードデータの出力開始まで、残り時間は３５ｍｓより長い。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、エンコード信頼度フラグに“０”が書き込まれていることを確認する（ステップＳ１４においてＮＯ）。そして、エンコード信頼度フラグを“０”のまま書き換えず、チェックサムを修正しない。ここで書き込まれている“０”は、エンコードの処理に遅延がないとしても、エンコードの内容が正常でなく、エンコードの信頼度が低いことを示す。最後に、エンコード信頼度フラグ、上記の文字列、チェックサム及びターミネータを、出力処理部１５が出力する（ステップＳ１８）。

第（ｎ＋２）出力周期に出力されるエンコードデータは、正常に生成されているデータである。ステップＳ６において、エンコード信頼度フラグに“１”が書き込まれている。今回の第（ｎ＋２）出力周期のエンコードデータの出力終了予定から、次回の第（ｎ＋３）出力周期のエンコードデータの出力開始まで、残り時間は３５ｍｓより短い。

エンコード信頼度フラグ書込部１６は、エンコード信頼度フラグに“１”が書き込まれていることを確認し（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、残り時間が３５ｍｓより短いことを確認する（Ｓ１５においてＹＥＳ）。そして、エンコード信頼度フラグを“０”に書き換え（ステップＳ１６）、チェックサムを修正する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６で書き換えられている“０”は、エンコードの内容が正常であるとしても、エンコードの処理に遅延があり、エンコードの信頼度が低いことを示す。最後に、エンコード信頼度フラグ、上記の文字列、チェックサム及びターミネータを、出力処理部１５が出力する（ステップＳ１８）。

このように、衛星測位受信装置１において、エンコードの内容が正常であるかどうか、エンコードの処理に遅延がないかどうか、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグに基づいて、出力処理部１５が認識することができる。

実施形態では、エンコードの内容が正常であるかどうかと、エンコードの処理に遅延がないかどうかを、両方とも確認している。変形例では、エンコードの内容が正常であるかどうかと、エンコードの処理に遅延がないかどうかと、のいずれかを確認してもよい。

エンコードの内容が正常であるかどうかのみ確認するときには、図３及び図４で示した処理を実行せず、図２で示した処理に代えて、エンコードの内容が正常であれば、エンコード信頼度フラグに“１”を書き込み、エンコードの内容が正常でなければ、エンコード信頼度フラグに“０”を書き込めばよい。エンコードの処理に遅延がないかどうかのみ確認するときには、図２で示した処理を実行せず、図３及び図４で示した処理に代えて、エンコードの処理に遅延がなければ、エンコード信頼度フラグに“１”を書き込み、エンコードの処理に遅延があれば、エンコード信頼度フラグに“０”を書き込めばよい。

本発明は、衛星軌道データを一定の周期で測位衛星から受信して、衛星測位の出力データに対するエンコードデータを一定の周期で出力する、衛星測位受信装置において、特に有利な効果を発揮することができる。

１：衛星測位受信装置
１１：衛星軌道データ受信部
１２：衛星測位実行部
１３：エンコード信頼度フラグ追加部
１４：出力データエンコード部
１５：出力処理部
１６：エンコード信頼度フラグ書込部

Claims

測位衛星が送信した衛星軌道データを一定の周期で受信する衛星軌道データ受信部と、
前記衛星軌道データ受信部が一定の周期で受信した衛星軌道データに基づいて、衛星測位を実行する衛星測位実行部と、
前記衛星測位実行部が出力した出力データをエンコードし、エンコードの信頼度を示すエンコード信頼度フラグを生成し、エンコード信頼度フラグを追加したエンコードデータを生成するエンコードデータ生成部と、
前記エンコードデータ生成部が生成したエンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータを入力され、エンコード信頼度フラグを追加されたエンコードデータの出力処理を実行する出力処理部と、
を備えることを特徴とする衛星測位受信装置。
前記エンコードデータ生成部は、前記衛星測位実行部が出力した出力データの末尾にエンコード信頼度フラグのビットを準備し、前記衛星測位実行部が出力した出力データのエンコードを正常に完了すれば、エンコード信頼度フラグのビットにエンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込むことを特徴とする請求項１に記載の衛星測位受信装置。
前記エンコードデータ生成部は、今周期において前記衛星測位実行部が出力した出力データの末尾にエンコード信頼度フラグのビットを準備し、今周期におけるエンコード信頼度フラグの前記出力処理部での出力タイミングが、次周期におけるエンコードデータの前記出力処理部での出力可能期間の開始タイミングより、予め設定された時間以上早ければ、今周期におけるエンコード信頼度フラグのビットにエンコードの信頼度が高い旨の情報を書き込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衛星測位受信装置。