JP2017173097A - 測位制御装置、測位制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロガー装置1は、予測エフェメリス取得部51と、要求位置精度設定部52と、測位制御部53と、を備える。予測エフェメリス取得部51と、予測エフェメリスを取得する。要求位置精度設定部52と、位置精度を設定する。測位制御部53と、衛星サーチと、要求位置精度設定部52によって設定された位置精度に応じて測位計算とを予測エフェメリス取得部51によって取得された予測エフェメリスを用いて行うようにGPS部16を制御する。これにより、ロガー装置1においては、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
【選択図】図3
Description
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を前記測位部に実行させるように制御する衛星サーチ制御処理と、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する判別処理と、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、前記衛星サーチ制御処理によりサーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御する測位制御処理と、を実行する処理部を備える。
ロガー装置1では、図1に示すように、複数のGPS衛星Stを利用して自機の位置の測位(GPS測位)を行う。測位に際して、ロガー装置1は、予測エフェメリスを用いる。
予測エフェメリスは、外部サーバである予測エフェメリスサーバ100で管理されており、ロガー装置1での利用の際には、一旦、携帯端末2(本実施形態においては、PCやスマートフォン等)に予測エフェメリスをダウンロードしてから、USBや無線LAN/Bluetooth(登録商標)等の通信を介して、ロガー装置1に転送される。その結果、ロガー装置1で予測エフェメリスを取得する。本実施形態においては、ロガー装置1と、携帯端末2との間で通信が確立(接続)した場合に、携帯端末2において予測エフェメリスサーバ100から予測エフェメリスを取得させて、ロガー装置1は携帯端末2から予測エフェメリスを取得する。
その後、ロガー装置1では、携帯端末2を介して予測エフェメリスサーバ100から取得した予測エフェメリスを用いて、測位を行う。
出力部18は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
記憶部19は、ハードディスク或いはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種画像のデータを記憶する。
通信部20は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置(図示せず)との間で行う通信を制御する。
[メリット]
1.長期に亘り初期測位時間を短縮できる。
予測エフェメリスがない場合、即ち、実エフェメリスを取得する場合には、最短で約30秒(コールドスタート)となるが、予測エフェメリスを取得する場合には、最短で数秒(ホットスタート)が可能となる。
2.位置精度を要求しなければ実エフェメリスの取得が不要となり、動作時間が短縮される分、低消費となる。
3.コールドスタート感度ではなくホットスタート感度相当となる。
[デメリット]
1.GPS衛星から受信された実エフェメリスより位置精度が悪い。
実エフェメリスでの位置精度は、数〜10mであるが、予測エフェメリスの位置精度は、数10m程度となる。
2.予測エフェメリスの取得から日数が経過するとともに位置精度が悪くなる。
例えば、予測エフェメリスの取得から約3日目では数10mとなり、約14日目では約100mとなり、約30日目では約500mとなる。なお、予測エフェメリスの性能は、算出手法や利用アルゴリズムにより前後する。
測位運用処理とは、衛星サーチにおいては予測エフェメリスを常に利用し、測位計算においては要求される位置精度(以下、「要求位置精度」という。)に応じて、使用日数を変えて予測エフェメリスを利用する一連の処理をいう。
予測エフェメリス記憶部71には、取得した予測エフェメリスと、予測エフェメリスを予測エフェメリスサーバ100から取得した日時が記憶される。
また、要求位置精度設定部52は、設定された要求位置精度を判定する。
図4は、予測エフェメリスの取得経過日数と、位置誤差及び位置測位時間との関係を示す図である。なお、図中、実線が予測エフェメリスの取得経過日数と位置誤差の関係を示し、破線が予測エフェメリスの取得経過日数と位置測位時間の関係を示し、二点鎖線が予測エフェメリスを使用しなかった場合の取得経過日数と位置測位時間の関係を示している。
また、予測エフェメリスの取得経過日数と位置測位時間の関係では、予測エフェメリスの取得日から日数が経過するにつれて、位置測位時間が長くなるが、予測エフェメリスがない場合に比べて長期にわたり短時間となる時間短縮効果が得られる。
要求位置精度を[問わない]場合には、予測エフェメリスの有効期限を取得経過日数から30日とし、30日目までは<衛星サーチ>及び<測位計算>の両方に予測エフェメリスを使用する。
要求位置精度を[100mまで許容]する場合には、100mの位置誤差以内となる14日目以内は<衛星サーチ>及び<測位計算>の両方に予測エフェメリスを使用し、100mの位置誤差以上となる15日目以降は、<衛星サーチ>のみ予測エフェメリスを使用する。
要求位置精度を[50mまで許容]する場合には、50mの位置誤差以内となる7日目以内は<衛星サーチ>及び<測位計算>の両方に予測エフェメリスを使用し、50mの位置誤差以上となる8日目以降は、<衛星サーチ>のみ予測エフェメリスを使用する。
要求位置精度を[30mまで許容]する場合には、30mの位置誤差以内となる3日目以内は<衛星サーチ>及び<測位計算>の両方に予測エフェメリスを使用し、30mの位置誤差以上となる4日目以降は、<衛星サーチ>のみ予測エフェメリスを使用する。
要求位置精度を[30mまで許容しない]場合には、位置誤差を最優先にするため、<衛星サーチ>のみ予測エフェメリスを使用する。
測位運用処理は、ユーザによる入力部17への測位運用処理開始の操作により開始される。処理にあたり、予測エフェメリスを取得する専用アプリケーションを携帯端末2にインストールする。ロガー装置1は、携帯端末2を介して、予測エフェメリスサーバ100から、予測エフェメリスを取得することになる。
要求位置精度の設定が[問わない]でない場合には、ステップS14においてNOと判定されて、処理はステップS16に進む。
要求位置精度の設定が[問わない]である場合には、ステップS14においてYESと判定されて、処理はステップS15に進む。
要求位置精度の設定が[100mまで許容]でない場合には、ステップS16においてNOと判定されて、処理はステップS18に進む。
要求位置精度の設定が[100mまで許容]である場合には、ステップS16においてYESと判定されて、処理はステップS17に進む。
要求位置精度の設定が[50mまで許容]でない場合には、ステップS18においてNOと判定されて、処理はステップS20に進む。
要求位置精度の設定が[50mまで許容]である場合には、ステップS18においてYESと判定されて、処理はステップS19に進む。
要求位置精度の設定が[30mまで許容]でない場合、即ち、要求位置精度の設定が[30mまで許容しない]場合には、ステップS20においてNOと判定されて、処理はステップS22に進む。
要求位置精度の設定が[30mまで許容]である場合には、ステップS20においてYESと判定されて、処理はステップS21に進む。
そこで、ロガー装置1では、要求位置精度による予測エフェメリスの取得からの経過日数に応じて、予測エフェメリスを衛星サーチにのみ用いるか、測位計算にも用いるかを2つに分けて考えて制御することで、要求される位置誤差以上にならず、衛星サーチ時間はエフェメリス有効期限まで短縮して、衛星サーチ時間の短縮と位置精度悪化防止を両立することができる。
測位制御部53は、予測エフェメリス取得部51により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理をGPS部16に実行させるように制御する衛星サーチ制御処理と、要求位置精度設定部52によって設定された位置精度に基づいて、予測エフェメリス取得部51により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する第1の判別処理と、予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、予測エフェメリスを用いて測位を行うようにGPS部16を制御するとともに、予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、衛星サーチ制御処理によりサーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うようにGPS部16を制御する測位制御処理と、を実行する。
これにより、ロガー装置1においては、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
これにより、ロガー装置1においては、経過期間に応じて、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
これにより、ロガー装置1においては、経過期間に応じて、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
これにより、ロガー装置1においては、要求される位置精度に応じて、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
これにより、ロガー装置1においては、要求される位置精度に応じて、測位時間を短縮しながら、測位精度を高く維持する運用を行うことができる。
これにより、ロガー装置1においては、予測エフェメリスの有効期間まで測位時間を短縮しながら、測位精度を全体的に高く維持する運用を行うことができる。
例えば、本発明は、測位運用処理機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
換言すると、図3の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能がロガー装置1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図3の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
本実施形態における機能的構成は、演算処理を実行するプロセッサによって実現され、本実施形態に用いることが可能なプロセッサには、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field‐Programmable Gate Array)等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
[付記1]
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御する衛星サーチ制御処理と、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する第1の判別処理と、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、前記衛星サーチ制御処理によりサーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御する測位制御処理と、を実行する処理部を備える測位制御装置。
[付記2]
前記処理部は、前記第1の判別処理として、
前記予測エフェメリスが取得されてからの経過期間を取得する経過期間取得処理と、
前記設定された位置精度と前記取得された経過期間とに基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する、第2の判別処理と、
を実行する、付記1に記載の測位制御装置。
[付記3]
前記処理部は、
前記位置精度の値夫々に対応して前記経過期間の値が設定され、
前記第2の判別処理として、
前記取得された経過期間の値が、前記設定された位置精度の値に対応して設定された前記経過期間の値以内であるか否か判別し、前記設定された前記経過期間の値以内と判別された場合は、前記予測エフェメリスデータを用いると判別する処理を実行する、付記2に記載の測位制御装置。
[付記4]
前記処理部は、前記第2の判別処理において、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別される条件として、前記設定される位置精度が高くなるにしたがって、前記経過期間を短くする、付記2または3に記載の測位制御装置。
[付記5]
前記処理部は、前記第2の判別処理において、
前記設定された位置精度の値が第1の閾値以上の場合は、前記取得された経過期間に係らず、前記予測エフェメリスデータを用いない、と判別する処理を実行する、付記2乃至4の何れか1つに記載の測位制御装置。
[付記6]
前記処理部はさらに、前記設定された位置精度を無効とするか否かを判別する第3の判別処理を実行し、
前記第2の判別処理において、前記設定された前記位置精度を無効とすると判別された場合は、前記予測エフェメリスの予め定められた有効期間が経過するまで、前記予測エフェメリスを用いる、と判別する処理を実行する、付記2乃至5の何れか1つに記載の測位制御装置。
[付記7]
測位制御装置に用いられる測位制御方法であって、前記測位制御装置が、
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御し、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別し、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記取得された予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、サーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御する、測位制御方法。
[付記8]
測位制御装置として用いられるコンピュータに、
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御するステップと、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別するステップと、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記取得された予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、サーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御するステップと、
を実行させるプログラム。
Claims (8)
- 取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御する衛星サーチ制御処理と、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する第1の判別処理と、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、前記衛星サーチ制御処理によりサーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御する測位制御処理と、を実行する処理部を備える測位制御装置。 - 前記処理部は、前記第1の判別処理として、
前記予測エフェメリスが取得されてからの経過期間を取得する経過期間取得処理と、
前記設定された位置精度と前記取得された経過期間とに基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別する、第2の判別処理と、
を実行する、請求項1に記載の測位制御装置。 - 前記処理部は、
前記位置精度の値夫々に対応して前記経過期間の値が設定され、
前記第2の判別処理として、
前記取得された経過期間の値が、前記設定された位置精度の値に対応して設定された前記経過期間の値以内であるか否か判別し、前記設定された前記経過期間の値以内と判別された場合は、前記予測エフェメリスデータを用いると判別する処理を実行する、請求項2に記載の測位制御装置。 - 前記処理部は、前記第2の判別処理において、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別される条件として、前記設定される位置精度が高くなるにしたがって、前記経過期間を短くする、請求項2または3に記載の測位制御装置。 - 前記処理部は、前記第2の判別処理において、
前記設定された位置精度の値が第1の閾値以上の場合は、前記取得された経過期間に係らず、前記予測エフェメリスデータを用いない、と判別する処理を実行する、請求項2乃至4の何れか1項に記載の測位制御装置。 - 前記処理部はさらに、前記設定された位置精度を無効とするか否かを判別する第3の判別処理を実行し、
前記第2の判別処理において、前記設定された前記位置精度を無効とすると判別された場合は、前記予測エフェメリスの予め定められた有効期間が経過するまで、前記予測エフェメリスを用いる、と判別する処理を実行する、請求項2乃至5の何れか1項に記載の測位制御装置。 - 測位制御装置に用いられる測位制御方法であって、前記測位制御装置が、
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御し、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別し、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記取得された予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、サーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御する、測位制御方法。 - 測位制御装置として用いられるコンピュータに、
取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いることにより、測位に必要なデータを取得する衛星をサーチする衛星サーチ処理を測位部に実行させるように制御するステップと、
設定部によって設定された位置精度に基づいて、前記取得部により取得された予測エフェメリスデータを用いるか否か判別するステップと、
前記予測エフェメリスデータを用いると判別された場合は、前記取得された予測エフェメリスを用いて測位を行うように前記測位部を制御するとともに、前記予測エフェメリスデータを用いないと判別された場合は、サーチされた衛星より取得されたエフェメリスデータを用いて測位を行うように前記測位部を制御するステップと、
を実行させるプログラム。
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