JP2945006B2 - Ｇｐｓ航法装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、各種の移動体のためのGPS航法装置に関
するものであり、特に、GPSを構成する複数個の人工衛
星の中で使用可能なものの個数に依存して、移動体の側
での対処の仕方に差異を持たせるようにされたGPS航法
装置に関するものである。 ［従来の技術］ 船舶、航空機、自動車等の各種の移動体に対して、複
数個の人工衛星から電波を送信して、その現在位置や移
動速度等を確認したり決定したりするために、GPS測位
装置が有用であることが注目されてきている。ここで、
GPS測位装置とは、全世界測位システム（Ｇrobal Ｐos
itioning Ｓystem）に属する複数個の人工衛星からの
電波を受信して、移動体の現在位置を知ることができる
ようにされたものである。 従来から知られているように、このようなGPS測位装
置を用いてなされる測位操作は、通常、３個または４個
の人工衛星からの電波を受信することによって行なわれ
るものである。そして、複数個の人工衛星からの電波は
移動体側で同時に受信されて、前記複数個の人工衛星側
に設けられている時計装置と移動体側に設けられている
時計装置との間の精度の差異に基づく時間的なずれに対
する所要の補正処理がなされてから、当該移動体の現在
位置を適当な表示手段に表示するようにされている。こ
のときに、必要のある地図情報が、前記現在位置に関す
る情報と重畳されて、前記表示手段に表示されることに
なる。 第３図は、従来からのGPS航法装置を示すブロック図
である。この第３図において、（１）は衛星電波受信用
のアンテナであって、このアンテナ（１）の出力側はGP
S受信部（２）に接続されている。このGPS受信部（２）
によって得られる擬似距離データは位置演算器（３）に
導入される。この位置演算器（３）においては、前記さ
れた擬似距離データに基づいて正確な緯度、経度および
高度を算出し、その結果として移動体の正確な現在位置
が検知される。そして、このようにして得られた現在位
置に関するデータはデータ処理部（４）を介してデータ
記憶部（５）に格納されることになる。なお、表示部
（６）は、例えば、関連のある地図および移動体の現在
位置を重複して表示するCRTのような表示手段を含んで
いるものである。このような構成を有するGPS航法装置
は、例えば、キーボード（図示されない）のスタートキ
ーのような適当な機能キーを操作することによって起動
される。このようにして動作状態に入ってから、複数個
の人工衛星からの電波をアンテナ（１）によって受信す
る。GPS受信部（２）は、このようにして受信された電
波に基づいて各人工衛星までの擬似距離を計算し、これ
に対応する擬似距離データを位置演算器（３）に供給す
る。位置演算器（３）においては、前記擬似距離データ
に基づいて移動体の現在位置に関する緯度、経度および
高度の演算を実行して、その演算結果をデータ記憶部
（５）に記憶させる。また、データ処理部（４）におい
ては、例えば、所要の地図情報を地図記憶部（図示され
ない）から取り出して、これを移動体の現在位置と重畳
して表示部（６）で表示させるために必要とされる各種
のデータ処理がなされるものである。かくして、データ
記憶部（５）からの現在位置、移動速度、進行方位等の
ような移動体の位置情報と、その移動経路に対応する移
動体のための前記地図情報とが、表示部（６）の画面上
に重畳して表示されることになる。 ところで、このような動作がなされるときに、移動体
の現在位置のいかんによっては、電波の受信可能な人工
衛星の個数が３個であったり、または、４個であったり
することがある。そして、従来から、３個の人工衛星か
らの電波を移動体が受信しているときには、２次元（緯
度、経度）測位をすることが可能であるけれども、以下
の理由で、大きい測定誤差を生じることがある。即ち、
このような２次元測位における緯度および経度を求める
ときには、これらに対応する適当な高度データが使用さ
れることになるが、通常、自動車のような移動体が或る
所定の移動経路に沿って移動する際には、前記高度デー
タは或る固定値に設定されているものである。然るに、
実際には、前記自動車のような移動体の移動経路は、例
えば山岳や渓谷のような、相当な高度差のある場所を通
っていることがあり、このことから、前述されたような
予め設定された固定的な高度データでは、実際の高度と
の間に相当な差異が生じることとなり、その結果とし
て、前記固定的な高度データに対応する緯度、経度によ
る計測位置に相当な誤差が生じてしまうことがある。 前述されたような誤差が生じることを防止するために
は、４個以上の人工衛星からの電波を受信することによ
り、正確な高度データに基づく高精度の緯度、経度を求
めることができることはいうまでもない。ところが、移
動体の移動経路が、例えば、都市部や山間部を通ってい
るようなときには、高層の建築物や高度の大きい山等の
障害物が存在するために、対象とされるいずれかの人工
衛星からの電波が移動体に到達することが阻止されてし
まうことがあり、所期の目的を達することが不可能にな
ることがある。このことから、使用可能な電波が３個の
人工衛星だけからのものであっても、高精度の２次元的
な測位をすることができることが要求されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来のGPS航法装置は以下のように構成され、動作す
るものであり、GPSを構成する複数個の人工衛星の中で
電波の受信可能なものの個数に変動があったときに、こ
れを対応して適切な処理をすることが困難であるという
問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、GPSを構成する人工衛星の中で電波の受信
が可能なものの個数のいかんにより、その対処の仕方を
異ならせることができるようにして、例えば、３個の人
工衛星だけからの電波しか受信することができないとき
にも、高精度の２次元測位ができるようにされたGPS航
法装置を得ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係るGPS航法装置は、GPSを構成する人工衛
星からの電波を受信するGPS受信部と、前記GPS受信部か
らの出力信号に基づいて、緯度、経度および高度からな
る移動体の３次元的な位置情報を算出することのできる
位置演算部と、前記位置情報を含む各種のデータを記憶
するためのデータ記憶部と、前記位置演算部における演
算の結果および前記データ記憶部から取り出された所要
のデータについて必要な処理を施すためのデータ処理部
と、所要の表示内容を表示するための表示部とからなる
ものであって、上記位置演算部に設けられ、電波の受信
が可能な人工衛星の個数を判定する判定部と、上記デー
タ処理部に設けられ、上記位置情報の高度データを緯
度、経度データと共に上記データ記憶部に記憶させる学
習機能部とを備え、上記判定部で判定された電波の受信
が可能な人工衛星の個数に応じて、上記データ記憶部に
記憶されている高度データの内から、現在位置に応じた
高度データを取り出し、この取り出された高度データを
用いて上記位置演算部は緯度、経度を算出するものであ
る。 ［作用］ この発明においては、位置演算部に含まれている判定
部の働きにより、或る時点における電波の受信可能な人
工衛星の個数が判定され、その判定結果に依存して装置
全体としての動作の仕方に差異が生じるようにされる。 ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は、この発明の一実施例であるGPS航法装置を示す
ブロック図である。この第１図において、位置演算部
（3A）には判定部（3B）が含まれており、また、データ
処理部（4A）には学習機能部（4B）が含まれている。そ
して、前記位置演算部（3A）とデータ処理部（4A）との
間には近傍検知部（3C）が設けられている。なお、この
第１図において、前述された第３図と同様な記号が付さ
れているものは、それらと同一または相当のものを示す
ものである。また、第２図は、上記実施例の動作を説明
するためのフローチャート図である。 次ぎに、これらの第１図および第２図に基づいて、上
記実施例の動作を説明する。いま、例えば、図示されな
いキーボード上の所定の機能キーを押すことにより、装
置は起動状態に入り（S0）、GPSを構成する複数個の人
工衛星からの電波が受信される（S1）ことになる。ここ
で、電波を受信することのできる人工衛星の個数が判定
される（S2）。この判定操作は位置演算部（3A）に含ま
れている判定部（3B）によってなされるものである。い
ま、電波の受信可能な人工衛星が３個であると判定され
たものとすると、この判定結果に基づいて近傍検知部
（3C）が動作され、移動体の現在位置の近傍点が検知さ
れて、この近傍点に対応して記憶されていた高度データ
がデータ記憶部（５）から取り出されて（S3）、この高
度に対応する緯度、経度が位置演算部（3A）で算出され
る（S4）。これに対して、電波の受信可能な人工衛星が
４個であると判定されたときには、移動体の現在位置に
対応する緯度、経度および高度が位置演算部（3A）で算
出されて（S5）、その算出結果がデータ記憶部（５）に
格納される（S6）。なお、このように電波の受信可能な
人工衛星が４個であると判定されたときには、データ処
理部（4A）に含まれている学習機能部（4B）の働きによ
り、当該時点における緯度、経度および高度からなる３
次元的な位置情報が、データ記憶部（５）の対応するア
ドレスに格納される。しかる後に、移動体の現在位置を
表す点が表示部（６）上に表示される（S7）。そして、
これによって必要な操作が終了する（S8）。 ［発明の効果］ 以上説明されたように、この発明に係るGPS航法装置
は、GPSを構成する人工衛星からの電波を受信するGPS受
信部と、前記GPS受信部からの信号に基づいて、緯度、
経度および高度からなる３次元の位置情報を算出するこ
とのできる位置演算部と、所要のデータを記憶するため
のデータ記憶部と、前記位置演算部における演算の結果
および前記データ記憶部から取り出された所要のデータ
について必要な処理を施すためのデータ処理部と、所要
の表示内容を表示するための表示部とからなるものであ
って、上記位置演算部に設けられ、電波の受信が可能な
人工衛星の個数を判定する判定部と、上記データ処理部
に設けられ、上記位置情報の高度データを緯度、経度デ
ータと共に上記データ記憶部に記憶させる学習機能部と
を備え、上記判定部で判定された電波の受信が可能な人
工衛星の個数に応じて、上記データ記憶部に記憶されて
いる高度データの内から、現在位置に応じた高度データ
を取り出し、この取り出された高度データを用いて上記
位置演算部は緯度、経度を算出するので、高度データを
予め記憶させておく必要がなく、また、高度データだけ
でなく、緯度、経度データも記憶し、現在位置に応じた
高度データを用いるので、それぞれの使用者に合わせた
位置情報をデータ記憶部に効率よく記憶させることがで
きるという効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の一実施例であるGPS航法装置を示
すブロック図、第２図は、上記実施例の動作を説明する
ためのフローチャート図、第３図は、従来からのGPS航
法装置を示すブロック図である。 （１）はアンテナ、（２）はGPS受信部、（３）、（3
A）は位置演算部、（3B）は判定部、（3C）は近傍検知
部、（４）、（4A）はデータ処理部、（4B）は学習機能
部、（５）はデータ記憶部、（６）は表示部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．GPSを構成する人工衛星からの電波を受信するGPS受
   信部と、上記GPS受信部からの出力信号に基づいて、経
   度、緯度および高度からなる移動体の位置情報を算出す
   ることのできる位置演算部と、上記位置情報を記憶する
   ためのデータ記憶部と、上記位置演算部における演算の
   結果および上記データ記憶部から取り出された所要のデ
   ータについて必要な処理を施すためのデータ処理部と、
   所要の表示内容を表示するための表示部とからなるGPS
   航法装置であって、上記位置演算部に設けられ、電波の
   受信が可能な人工衛星の個数を判定する判定部と、上記
   データ処理部に設けられ、上記位置情報の高度データを
   緯度、経度データと共に上記データ記憶部に記憶させる
   学習機能部とを備え、上記判定部で判定された電波の受
   信が可能な人工衛星の個数に応じて、上記データ記憶部
   に記憶されている高度データの内から、現在位置に応じ
   た高度データを取り出し、この取り出された高度データ
   を用いて上記位置演算部は緯度、経度を算出することを
   特徴とするGPS航法装置。