JP3275607B2 - 差動グローバルポジショニングシステム用受信装置 - Google Patents

差動グローバルポジショニングシステム用受信装置

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JP3275607B2 JP01930095A JP1930095A JP3275607B2 JP 3275607 B2 JP3275607 B2 JP 3275607B2 JP 01930095 A JP01930095 A JP 01930095A JP 1930095 A JP1930095 A JP 1930095A JP 3275607 B2 JP3275607 B2 JP 3275607B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は差動グローバルポジショ
ニングシステム用受信装置、特にネットワークフォロー
機能を備えたFMラジオ受信機を用いた受信装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、地球周回軌道上に配置された複数
個の人工衛星からの電波を受信し、受信位置を検出する
グローバルポジショニングシステム(GPS)が利用さ
れている。各人工衛星からはその軌道データなどが疑似
ランダム(PRN)コードで乗算してスペクトル拡散さ
れ、さらにその拡散信号でキャリアを位相変調した信号
が送信され、地球上でi衛星からの信号を受信すると、
PRNコードの受信時刻とPRNコードの送信時刻との
差Tと電波の伝播速度Cから、i衛星と受信地点との距
離を算出することができる。但し、実際にはGPS受信
機の時間誤差Eが含まれているので、この距離CTは疑
似距離である。未知数は受信地点(X、Y、Z)及び時
間誤差Eであるので、4個の衛星からの電波を受信する
ことにより、これらの値を知ることができる。
【0003】しかし、PRNコードとして一般に解放さ
れているC/Aコードを用いて測位を行った場合、PR
Nコードの時間分解能や人為的な誤差のため、100m
程度の距離誤差が生じると言われている。
【0004】そこで、従来より、真位置が既知である固
定点でのGPSによる測位値の誤差またはその補正値を
移動点に通知し、移動点でその補正値に基づいて測位値
を補正することにより精度を向上する差動GPS(以下
DGPSという)が提案されている。
【0005】例えば、実開平6ー16888号公報で
は、真位置が既知の固定局でGPS測位値(Xs,Ys,Z
s )の真位置(Xo,Yo,Zo )に対する誤差(補正値) ΔX=Xo ーXs ΔY=Yo ーYs ΔZ=Zo ーZs を算出し、この補正値を利用衛星の番号またはPRNコ
ード番号とともに固定局情報としてRDSデータに編成
してアンテナからFM放送に多重化して移動体に送信す
る構成が開示されている。ここで、RDS(Radio
Data System)はFM放送の57kHzサ
ブキャリアにBPSK(2相位相推移変調)を用いてデ
ジタルデータを多重化する方式であり、主に欧州及び米
国で実用化されているFM多重方式である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにFM多重化されて送られてくる固定局情報を受信す
る場合、移動体に搭載されるFMラジオ受信機が固定局
情報が常に多重化された所定の周波数に同調していれば
問題ないが、操作者が自分の受信したい放送局にチュー
ナを合わせる結果、必ずしもFMラジオ受信機では固定
局情報を受信できいない場合が生じる。
【0007】そこで、固定局情報が多重化されたFM放
送を専用に受信する専用FMチューナをFMラジオ受信
機とは別個に設けてDGPSを行う構成が提案されてい
るが、システムが高価なものとなると共に、搭載重量あ
るいはシステム全体のサイズの増大を招いてしまう。
【0008】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、専用FMチューナを新たに設ける
ことなく、常に固定局情報が多重化されたFM放送を受
信できDGPSを行うことが可能なDGPS用受信装置
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、人工衛星からの電波を受信して得られた
位置と既知の位置との誤差に関するデータ固定局情報が
多重化されて送信されたFM放送電波を受信するDGP
S用受信装置であって、複数のチューナを有し、一のチ
ューナで所望の放送局の周波数に同調してFM放送を受
信すると共に、他のチューナで信号強度の大きい他の周
波数を探索して同調するネットワークフォロー機能を備
えるFMラジオ受信機と、前記他のチューナで探索同調
する場合に、前記固定局情報が送信されてくる時間に応
じて所定の周期で前記固定局情報が多重化されたFM放
送電波を受信すべく前記他のチューナを駆動制御する制
御手段とを有することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明は、受信している放送局の電界強度が移
動体の移動と共に低下し最終的に受信不可能となる、あ
るいは音質が低下する等の問題を解決するために従来か
ら開発され移動体に搭載されている、2つのチューナの
内の一つで所望のFM放送局を受信し他のチューナで同
一放送局の他の周波数を受信しより信号強度の強い方に
切り替えるネットワークフォロー機能付FMラジオ受信
機を巧みに用いて専用FMチューナを不要としたもので
ある。
【0011】従来のネットワーク機能付FMラジオ受信
機では、他のチューナで常時信号強度の大きい同一内容
の放送局を探索しているが、本発明では、制御手段によ
り所定時間内は固定局情報が多重化されたFM放送を受
信するように他のチューナの動作が制御される。
【0012】従って、FMラジオ受信機の一方のチュー
ナで任意の周波数のFM放送を受信している場合でも、
他方のチューナで所定時間内は必ずDGPS用の固定局
情報を受信できる。
【0013】なお、この所定時間内とは、後述の実施例
から明らかなように、FM多重された信号の内DGPS
用固定局情報が含まれている時間に応じて定められ、D
GPS用固定局情報が所定の周期で送信されてくる場合
には、前記所定時間内でのDGPS受信動作も所定周期
で繰り返すことになる。
【0014】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。なお、本実施例では、従来技術のようにRD
S方式で送信された固定局情報を受信するのではなく、
本願出願人が先に特願平6−314914号で提案した
ように、NHK(登録商標)が開発したFM多重放送の
一つであるDARC(Data Radio Chan
nel:商標)方式を利用してDGPS用の補正値デー
タをFM放送で送信する場合の受信例を示す。DARC
(商標)は、76kHzサブキャリアを使用しステレオ
音声信号に応じて多重レベルを制御するLMSK(Le
vel Controlled Minimum Sh
ift Keying)方式であり、16kbpsの高
速伝送が可能である。このDARC方式の1伝送フレー
ムは272ブロックから構成され、5秒間で1フレーム
が伝送される。固定局情報は、1フレーム内の2つのデ
ータパケットを用いて伝送され、従って、5秒毎に固定
局情報が送信されてくることになる。伝送フォーマット
の詳細については、特願平6−314914号を参照さ
れたい。
【0015】図1には本実施例の構成ブロック図が示さ
れている。FMアンテナ1が設けられ、受信したFM電
波はFMRF回路2で高周波増幅された後、FMミキサ
3に出力される。FMミキサ3は、マイクロコンピュー
タ15からの制御信号により指定された周波数への同調
処理を行うデジタル発振器から構成される。IF帯域に
落とされた信号はFMiF回路4に出力されてリミッタ
増幅が行われ、FM検波回路5で検波される。FM検波
された信号は、さらにマルチプレクサ6でLRステレオ
信号の分離が行われ、アンプ7、8で増幅された後、図
示しないスピーカからオーディオL信号及びオーディオ
R信号として出力される。FMアンテナ1からアンプ
7、8までの構成は、操作者(車両搭乗者)がFM放送
を聞くためのチューナ部分である。なお、FM検波回路
5からのAGC信号は、後述のネットワークフォローの
ためのレベル比較を行うべくA/D14に出力される。
【0016】一方、ネットワーク機能を実現するため
に、FMアンテナ1〜アンプ8までのチューナ系統とは
別に、もう一つのチューナ系統が設けられる。これら
は、FMアンテナ9、FMRF回路10、FMミキサ1
1、FMiF回路12及びFM検波回路13である。そ
して、FMミキサ11では、マイクロコンピュータ15
からの制御信号により、FMミキサ3での同調周波数と
は異なる周波数に対して同調処理が行われ、具体的に
は、DGPS用固定局情報を多重化されたFM放送の周
波数、及び信号レベルが一定値以上(例えば34dB
μ)の放送局に対して同調処理が行われる。前者の同調
処理により得られた信号がDGPSに用いられ、後者の
信号がネットワークフォローに用いられる。FMミキサ
11からの信号は、FMiF回路12、FM検波回路1
3に順次出力され、DGPS用固定局情報を含む受信信
号はDARCデコーダ16に出力され、ネットワークフ
ォロー用のAGC信号はA/D14に出力される。A/
D14は、FM検波回路5及びFM検波回路13からの
AGC信号をデジタル信号に変換してマイクロコンピュ
ータ15に出力する。マイクロコンピュータ15は、両
信号のレベルを比較していずれの放送電波信号強度が大
きいかを判断し、FMミキサ3に制御信号を出力して受
信放送番組内容が同一であってより強度の大きい周波数
へ同調処理する。
【0017】ここで、DARCデコーダ16は、FM多
重用76kHzバンドパスフィルタ、リミッタ回路、デ
ータ復調回路などを含んで構成され、データ復調回路は
サブキャリアデータの検波、クロック再生、ブロック同
期検波、ブロック識別、データ誤り訂正等の各処理を実
行する。本実施例では、データ復調回路としてLM34
00(三洋電機(株)製)及びLC72700E(同社
製)を使用している。DARCデコーダ16で復調され
たデータは、DGPSレシーバ17に出力される。この
DGPSレシーバ17は、入力信号からDGPS補正デ
ータ部分を取り出すためにDARCデータのブロック識
別コードを検出し、シリアルインターフェースを用いて
データを取り込み、必要なDGPS補正データのサービ
ス識別及びセグメント識別を実行する。そして、DGP
S補正データのパケットを切り出し、この補正データを
用いて移動体に別個搭載されたGPS装置で得られた測
位値を補正して測位精度の向上を図る。
【0018】このDGPS補正データのパケットが1つ
のFM多重DARCフレーム(1フレーム/5秒)に占
める割合は、上述したように2/272と小さく、時間
にして数10ms程度であり、一度受信すると次の5秒
後までFM多重データを使用する必要がない(図2のタ
イミングチャート参照)。そこで、マイクロコンピュー
タ15は、DARCデコーダ16からのフレーム開始信
号をタイミング信号として用い、所定時間が経過してD
GPS補正データのパケットが過ぎた時点でFMミキサ
11へ制御信号を出力してネットワークフォロー用の他
の受信局サーチ動作に移行する(以下、これを「ネット
ワークフォロー受信」という)。そして、次のフレーム
開始の少し前に、再びマイクロコンピュータ15はFM
ミキサ11へ制御信号を出力し、DGPS用の固定局情
報を送信している放送局の周波数に同調動作を行わせる
(以下、これを「DGPS受信」という)。
【0019】図3には以上述べたDGPS受信及びネッ
トワークフォロー受信の経時変化の様子が模式的に示さ
れている。図3において、縦軸はFMミキサ11での同
調周波数、横軸は時刻である。FM多重DARCフレー
ム開始時点の少し前(1ms)からDGPS受信動作を
行い、DGPS用補正データをDGPSレシーバ17に
出力する。フレーム開始時点から所定時間経過してDG
PS補正データのパケットの終了タイミングが経過する
と、次に同調周波数を順次変化させてサーチを行うネッ
トワークフォロー受信に移行する。そして、次のフレー
ム開始信号が入力される時点、すなわち、前回DGPS
放送局の周波数に同調動作を行った時刻から5秒後の少
し前の時点(例えば数10ms)に再びDGPS受信動
作に移行し、所定時間内はDGPS受信を実行する。こ
のように、本実施例では、ネットワークフォロー動作を
行っている間の所定時間内にDGPS用固定局情報を受
信すべく所定の放送局に同調処理することにより、新た
に専用FMチューナを設けることなく、従来のネットワ
ークフォロー機能付のFMラジオ受信機を用いてDGP
Sを行うことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
専用のFMチューナを設けることなく、DGPS用固定
局情報を確実に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の構成ブロック図である。
【図2】 同実施例のタイミングチャートである。
【図3】 同実施例のDGPS受信処理とネットワーク
フォロー処理との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 FMアンテナ、2 FMRF回路、3 FMミキ
サ、4 FMiF回路、5 FM検波回路、6 マルチ
プレクサ、7 アンプ、8 アンプ、9 FMアンテ
ナ、10 FMRF回路、11 FMミキサ、12 F
MiF回路、13FM検波回路、14 A/D、15
マイクロコンピュータ、16 DARCデコーダ、17
DGPSレシーバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−102799(JP,A) 特開 平4−247724(JP,A) 実開 平6−16888(JP,U) 実開 平5−88032(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03J 7/18 H04B 1/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人工衛星からの電波を受信して得られた
    位置と既知の位置との誤差に関するデータ固定局情報が
    多重化されて送信されたFM放送電波を受信する差動グ
    ローバルポジショニングシステム用受信装置であって、 複数のチューナを有し、一のチューナで所望の放送局の
    周波数に同調してFM放送を受信すると共に、他のチュ
    ーナで信号強度の大きい他の周波数を探索して同調する
    ネットワークフォロー機能を備えるFMラジオ受信機
    と、 前記他のチューナで探索同調する場合に、前記固定局情
    報が送信されてくる時間に応じて所定の周期で前記固定
    局情報が多重化されたFM放送電波を受信すべく前記他
    のチューナを駆動制御する制御手段と、 を有することを特徴とする差動グローバルポジショニン
    グシステム用受信装置。
JP01930095A 1995-02-07 1995-02-07 差動グローバルポジショニングシステム用受信装置 Expired - Fee Related JP3275607B2 (ja)

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