JP6764693B2 - Satellite signal processing method and satellite signal processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、衛星信号処理方法及び衛星信号処理装置に関する。 The present invention relates to a satellite signal processing method and a satellite signal processing device.

人工衛星からの信号を安定して受信する技術として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。
特許文献1に記載の信号処理装置は、人工衛星の軌道スケジュール及び時刻を含む信号を受信する複数の受信手段を異なる方向に配置し、受信手段によって受信された人工衛星の軌道スケジュールを軌道スケジュール記憶手段に記憶する。信号処理装置は、軌道スケジュール記憶手段に記憶された人工衛星の軌道スケジュールと観測した人工衛星の軌道との比較に応じて複数の受信手段によって受信された信号のうちの1つ以上を選択する。
As a technique for stably receiving a signal from an artificial satellite, for example, the technique described in Patent Document 1 is known.
The signal processing device described in Patent Document 1 arranges a plurality of receiving means for receiving a signal including the orbit schedule and time of the artificial satellite in different directions, and stores the orbit schedule of the artificial satellite received by the receiving means in the orbit schedule. Remember in the means. The signal processing device selects one or more of the signals received by the plurality of receiving means according to the comparison between the orbit schedule of the artificial satellite stored in the orbit schedule storage means and the orbit of the observed artificial satellite.

特開2011−160072号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-160072

GPS(Global Positioning System)衛星等の測位衛星の衛星信号を車両にて受信する場合、車両の移動に伴って車両と測位衛星との間に存在する障害物の配置が変化する。したがって障害物の影響を予め予測することができない。
このため、上記従来の信号処理装置によれば、軌道スケジュールが表す方向の測位衛星から衛星信号を受信すれば、障害物の影響の有無に関わらずこの衛星信号を採用することになる。この結果、例えば障害物を回り込んで伝搬経路が延びた衛星信号が採用されてしまうことがあり、信頼性の高い衛星信号を選択することができない。
本発明は、車両に設けたアンテナを用いて信頼性の高い衛星信号を取得することを目的とする。
When a vehicle receives a satellite signal of a positioning satellite such as a GPS (Global Positioning System) satellite, the arrangement of obstacles existing between the vehicle and the positioning satellite changes as the vehicle moves. Therefore, the influence of obstacles cannot be predicted in advance.
Therefore, according to the conventional signal processing device, if a satellite signal is received from a positioning satellite in the direction represented by the orbit schedule, this satellite signal is adopted regardless of the presence or absence of the influence of obstacles. As a result, for example, a satellite signal whose propagation path extends around an obstacle may be adopted, and a highly reliable satellite signal cannot be selected.
An object of the present invention is to acquire a highly reliable satellite signal by using an antenna provided in a vehicle.

本発明の一態様に係る衛星信号処理方法では、車両の周囲を撮影した撮像画像中の天空が写った画像領域を検出する。また、複数の測位衛星のそれぞれの軌道情報に基づいて複数の測位衛星の方位角及び仰角をそれぞれ算出する。車両に設けたアンテナで前記複数の測位衛星からそれぞれ受信した衛星信号のうち、車両との見通し線が遮られない測位衛星から送信された衛星信号を、画像領域並びに測位衛星の方位角及び仰角に基づいて選択する。 In the satellite signal processing method according to one aspect of the present invention, an image region in which the sky is captured in a captured image taken around the vehicle is detected. In addition, the azimuth and elevation angles of the plurality of positioning satellites are calculated based on the orbit information of each of the plurality of positioning satellites. Of the satellite signals received from the plurality of positioning satellites by the antennas provided on the vehicle, the satellite signals transmitted from the positioning satellites whose line of sight with the vehicle is not blocked are used in the image area and the azimuth and elevation angles of the positioning satellites. Select based on.

本発明によれば、車両に設けたアンテナを用いて信頼性の高い衛星信号を取得することができる。 According to the present invention, a highly reliable satellite signal can be acquired by using an antenna provided in a vehicle.

実施形態の衛星信号処理装置を搭載した車両の概略構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of the vehicle equipped with the satellite signal processing apparatus of an embodiment. 車両の周囲を撮影した撮像画像の一例である。This is an example of a captured image taken around the vehicle. 図2Aの撮像画像の2値画像の一例である。This is an example of a binary image of the captured image of FIG. 2A. 測位衛星の有効性の判定方法の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the determination method of the effectiveness of a positioning satellite. 第1実施形態に係る衛星信号処理方法の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the satellite signal processing method which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る衛星信号処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the satellite signal processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る衛星信号処理方法の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the satellite signal processing method which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る衛星信号処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the satellite signal processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
(構成)
図1を参照する。車両1は、実施形態に係る衛星信号処理装置を備える。衛星信号処理装置は、カメラ10と、受信モジュール11と、コントローラ12と、記憶装置13を備える。
カメラ10は、車両1の周囲を撮影することにより車両1から周囲を見る視界の撮像画像を生成する。以下、カメラ10により撮影された車両1の周囲の撮像画像を「周囲画像」と表記することがある。
カメラ10は、例えば車両1から車両1の前方を見る視界の周囲画像を撮影する単一のカメラであってもよい。カメラ10は、車両1から車両1の前方、側方、後方を見るそれぞれの視界の周囲画像を撮影する複数のカメラであってもよい。例えばカメラ10は、車両1に設置された車載カメラであってよい。
カメラ10は、生成した周囲画像をコントローラ12へ出力する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
(Constitution)
See FIG. The vehicle 1 includes the satellite signal processing device according to the embodiment. The satellite signal processing device includes a camera 10, a receiving module 11, a controller 12, and a storage device 13.
The camera 10 generates a captured image of the field of view of the surroundings from the vehicle 1 by photographing the surroundings of the vehicle 1. Hereinafter, the captured image of the surroundings of the vehicle 1 taken by the camera 10 may be referred to as a “surrounding image”.
The camera 10 may be, for example, a single camera that captures a peripheral image of the field of view seen from the vehicle 1 in front of the vehicle 1. The camera 10 may be a plurality of cameras that capture peripheral images of each of the front, side, and rear views of the vehicle 1 from the vehicle 1. For example, the camera 10 may be an in-vehicle camera installed in the vehicle 1.
The camera 10 outputs the generated surrounding image to the controller 12.

受信モジュール11は車両1に設けられ、複数の測位衛星2a、2b、2c、2d…から送信された衛星信号を受信する。以下、測位衛星2a、2b、2c、2d…を総称して「測位衛星2」と表記することがある。
測位衛星2は、例えば衛星信号としてGPS信号を送信するGPS衛星であってよく、これに限定されることなく例えばGLONASS(Global Navigation Satellite System)等の他の衛星測位システムで使用される測位衛星であってもよい。受信モジュール11は、複数の測位衛星2から送信された衛星信号を受信するためのアンテナ20を備える。受信モジュール11は、受信した衛星信号をコントローラ12へ出力する。
The receiving module 11 is provided in the vehicle 1 and receives satellite signals transmitted from a plurality of positioning satellites 2a, 2b, 2c, 2d .... Hereinafter, the positioning satellites 2a, 2b, 2c, 2d ... May be collectively referred to as "positioning satellite 2".
The positioning satellite 2 may be, for example, a GPS satellite that transmits a GPS signal as a satellite signal, and is not limited to this, and is a positioning satellite used in other satellite positioning systems such as GLONASS (Global Navigation Satellite System). There may be. The receiving module 11 includes an antenna 20 for receiving satellite signals transmitted from a plurality of positioning satellites 2. The receiving module 11 outputs the received satellite signal to the controller 12.

コントローラ12は、複数の測位衛星2から受信した衛星信号のいずれかを選択し、選択された衛星信号に基づいて車両1の現在位置を測定する。コントローラ12は、衛星信号処理部30と、軌道情報取得部31と、測位部32を備える。
衛星信号処理部30は、受信モジュール11からコントローラ12へ入力された衛星信号を処理して、複数の測位衛星2から受信した衛星信号のうち車両1の測位に使用する信号を選択する。衛星信号処理部30は、信号受取部40と、有効領域検出部41と、有効性判定部42と、信号選択部43と、信号出力部44を備える。
The controller 12 selects one of the satellite signals received from the plurality of positioning satellites 2 and measures the current position of the vehicle 1 based on the selected satellite signals. The controller 12 includes a satellite signal processing unit 30, an orbit information acquisition unit 31, and a positioning unit 32.
The satellite signal processing unit 30 processes the satellite signal input from the receiving module 11 to the controller 12 and selects a signal to be used for positioning the vehicle 1 from the satellite signals received from the plurality of positioning satellites 2. The satellite signal processing unit 30 includes a signal receiving unit 40, an effective region detection unit 41, an effectiveness determination unit 42, a signal selection unit 43, and a signal output unit 44.

信号受取部40は、受信モジュール11からコントローラ12へ入力された複数の測位衛星2の衛星信号をそれぞれ受信する。
有効領域検出部41は、カメラ10からコントローラ12へ入力された周囲画像を受信する。有効領域検出部41は、周囲画像中の天空が写った画像領域を、車両1と測位衛星2との間の見通し線(すなわちアンテナ20と測位衛星2との間の見通し線)が遮られない方位角及び仰角の範囲を写した画像領域として検出する。
以下、周囲画像中の天空が写った画像領域を「第1有効領域」と表記することがある。また、周囲画像中の天空が写っていない画像領域を「無効領域」と表記することがある。無効領域は、車両1と天空との間の見通し線が障害物により遮られている範囲と、水平線以下の範囲とを含む。
The signal receiving unit 40 receives satellite signals of a plurality of positioning satellites 2 input from the receiving module 11 to the controller 12, respectively.
The effective domain detection unit 41 receives the ambient image input from the camera 10 to the controller 12. The effective domain detection unit 41 does not block the line of sight between the vehicle 1 and the positioning satellite 2 (that is, the line of sight between the antenna 20 and the positioning satellite 2) in the image area in which the sky is captured in the surrounding image. The range of azimuth and elevation is detected as an image area.
Hereinafter, the image area in which the sky is reflected in the surrounding image may be referred to as the "first effective area". In addition, an image area in the surrounding image that does not show the sky may be referred to as an "invalid area". The invalid area includes a range in which the line of sight between the vehicle 1 and the sky is blocked by an obstacle and a range below the horizon.

図2A及び図2Bを参照して第1有効領域の検出方法の一例を説明する。有効領域検出部41は、カメラ10から図2Aに示す周囲画像50を受信する。
例えば、有効領域検出部41は、周囲画像50において輝度変化が所定閾値未満である連続領域のうち最も面積が広い領域を第1有効領域として検出してよい。
例えば、有効領域検出部41は、周囲画像50の輝度分布に含まれる輝度のうち比較的大きな輝度を閾値として設定し、周囲画像50を、閾値以上の輝度の領域と閾値未満の輝度の領域に分けた2値画像に変換する。図2Bは、周囲画像50の2値画像51の一例を示す。有効領域検出部41は、閾値以上の輝度を有する連続領域のうち最も面積が広い領域52を第1有効領域として検出する。周囲画像50中の第1有効領域52以外の領域53が無効領域となる。
また、有効領域検出部41は、仰角が比較的大きいため障害物に遮られないと想定される領域の輝度に基づき閾値範囲を設定してもよい。有効領域検出部41は、閾値範囲内の輝度を有する連続領域のうち最も面積が広い領域を第1有効領域として検出してもよい。
An example of a method for detecting the first effective region will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. The effective domain detection unit 41 receives the ambient image 50 shown in FIG. 2A from the camera 10.
For example, the effective region detection unit 41 may detect the region having the largest area among the continuous regions in which the brightness change is less than a predetermined threshold value in the surrounding image 50 as the first effective region.
For example, the effective region detection unit 41 sets a relatively large brightness among the brightness included in the brightness distribution of the surrounding image 50 as a threshold value, and sets the peripheral image 50 into a region having a brightness equal to or higher than the threshold value and a region having a brightness below the threshold value. Convert to separate binary images. FIG. 2B shows an example of the binary image 51 of the surrounding image 50. The effective region detection unit 41 detects the region 52 having the largest area among the continuous regions having brightness equal to or higher than the threshold value as the first effective region. The area 53 other than the first effective area 52 in the surrounding image 50 becomes an invalid area.
Further, the effective domain detection unit 41 may set the threshold range based on the brightness of the region that is assumed not to be blocked by obstacles because the elevation angle is relatively large. The effective region detection unit 41 may detect the region having the largest area among the continuous regions having brightness within the threshold range as the first effective region.

図1を参照する。有効性判定部42は、有効領域検出部41が検出した第1有効領域と複数の測位衛星2のそれぞれの軌道情報33に基づき、それぞれの測位衛星2の有効性、すなわち測位衛星2から受信した衛星信号を車両1の測位に用いる候補とするか否かを判定する。
軌道情報33は、例えば、各時刻における複数の測位衛星2のそれぞれの衛星位置を測位衛星2の識別情報に対応付けて記憶するデータベースであってよい。
See FIG. The effectiveness determination unit 42 received the effectiveness of each positioning satellite 2, that is, the positioning satellite 2, based on the orbit information 33 of each of the first effective region and the plurality of positioning satellites 2 detected by the effective region detection unit 41. It is determined whether or not the satellite signal is a candidate to be used for positioning the vehicle 1.
The orbit information 33 may be, for example, a database that stores the satellite positions of the plurality of positioning satellites 2 at each time in association with the identification information of the positioning satellites 2.

例えば、軌道情報取得部31は、信号受取部40が受信した衛星信号から測位衛星2の任意の瞬間の位置を計算するためのパラメータを取り出し、このパラメータに基づいて各時刻における測位衛星2の位置を予め算出することで軌道情報33を取得してよい。例えば、軌道情報取得部31は、GPSで使用されるアルマナック(almanac)及びエフェメリス(ephemeris)の両方に基づいて測位衛星2の位置を算出してよい。軌道情報取得部31は、アルマナック及びエフェメリスの一方に基づいて測位衛星2の位置を算出してもよい。
または、軌道情報取得部31は、不図示の通信装置を用いて、車車間通信、路車間通信、又はインターネットなどの公衆通信網を介して、計算済みの軌道情報33を取得してもよい。
軌道情報取得部31は、取得した軌道情報33を記憶装置13へ格納する。
For example, the orbit information acquisition unit 31 extracts a parameter for calculating the position of the positioning satellite 2 at an arbitrary moment from the satellite signal received by the signal receiving unit 40, and based on this parameter, the position of the positioning satellite 2 at each time. The orbit information 33 may be acquired by calculating in advance. For example, the orbit information acquisition unit 31 may calculate the position of the positioning satellite 2 based on both the almanac and the ephemeris used in GPS. The orbit information acquisition unit 31 may calculate the position of the positioning satellite 2 based on either the almanac or the ephemeris.
Alternatively, the track information acquisition unit 31 may acquire the calculated track information 33 via a vehicle-to-vehicle communication, a road-to-vehicle communication, or a public communication network such as the Internet by using a communication device (not shown).
The orbit information acquisition unit 31 stores the acquired orbit information 33 in the storage device 13.

有効性判定部42は、現時点での複数の測位衛星2の軌道情報33を記憶装置13から参照し、受信した衛星信号の送信元の測位衛星2が軌道情報33に整合するか否かを判定する。例えば、送信元の測位衛星2の軌道情報33から算出した現在位置が水平線より高い場合には、有効性判定部42は、測位衛星2が軌道情報33に整合すると判定する。現在位置が水平線以下の場合には、有効性判定部42は、測位衛星2が軌道情報33に整合しないと判定する。 The effectiveness determination unit 42 refers to the orbit information 33 of the plurality of positioning satellites 2 at the present time from the storage device 13, and determines whether or not the positioning satellite 2 that is the source of the received satellite signal matches the orbit information 33. To do. For example, when the current position calculated from the orbit information 33 of the source positioning satellite 2 is higher than the horizon, the effectiveness determination unit 42 determines that the positioning satellite 2 matches the orbit information 33. When the current position is below the horizon, the effectiveness determination unit 42 determines that the positioning satellite 2 does not match the orbit information 33.

次に、有効性判定部42は、車両1に対する複数の測位衛星2の方位角及び仰角をそれぞれ算出する。例えば、有効性判定部42は、前回の測位サイクルで測定した車両1の位置を記憶装置13から読み出し、前回の測位結果と軌道情報33が表す測位衛星2の現在位置とに基づいて、車両1に対する測位衛星2の方位角及び仰角を算出してよい。また、例えば有効性判定部42は、受信した衛星信号に基づいて車両1の位置を暫定的に算出し、算出した車両1の位置と測位衛星2の現在位置とに基づいて方位角及び仰角を算出してもよい。
有効性判定部42は、有効領域検出部41が検出した第1有効領域と、複数の測位衛星2の方位角及び仰角とに基づいて、複数の測位衛星2と車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られるか否かを判断する。
Next, the effectiveness determination unit 42 calculates the azimuth angles and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2 with respect to the vehicle 1, respectively. For example, the effectiveness determination unit 42 reads the position of the vehicle 1 measured in the previous positioning cycle from the storage device 13, and based on the previous positioning result and the current position of the positioning satellite 2 represented by the orbit information 33, the vehicle 1 The azimuth and elevation angles of the positioning satellite 2 with respect to the above may be calculated. Further, for example, the effectiveness determination unit 42 provisionally calculates the position of the vehicle 1 based on the received satellite signal, and determines the azimuth and elevation based on the calculated position of the vehicle 1 and the current position of the positioning satellite 2. It may be calculated.
The effectiveness determination unit 42 is located between the plurality of positioning satellites 2 and the vehicle 1 based on the first effective region detected by the effective region detection unit 41 and the azimuths and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2. Determine if the line of sight is blocked.

図3を参照する。例えば、有効性判定部42は、複数の測位衛星2の方位角及び仰角によってそれぞれ表される複数の測位衛星2の位置を、周囲画像50の撮影方向に直交する2次元平面54上に投影する。図示の例では、測位衛星2aの位置が車両1の前方の2次元平面54上の位置57に投影される。また、測位衛星2bの位置が2次元平面54上の位置58に投影される。 See FIG. For example, the effectiveness determination unit 42 projects the positions of the plurality of positioning satellites 2 represented by the azimuths and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2 on a two-dimensional plane 54 orthogonal to the shooting direction of the surrounding image 50. .. In the illustrated example, the position of the positioning satellite 2a is projected onto the position 57 on the two-dimensional plane 54 in front of the vehicle 1. Further, the position of the positioning satellite 2b is projected on the position 58 on the two-dimensional plane 54.

そして、2次元平面54上に投影された測位衛星2aの投影位置57が、周囲画像50中の第1有効領域に対応する範囲55内にある場合、有効性判定部42は、測位衛星2aと車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られないと判定する。2次元平面54上に投影された測位衛星2bの投影位置58が、周囲画像50中の無効領域に対応する範囲56内にある場合、有効性判定部42は、測位衛星2bと車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られると判定する。
車両側方及び車両後方についても同様の処理を行うことにより、車両1の全周に亘って測位衛星2と車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られるか否かを判定することができる。
Then, when the projection position 57 of the positioning satellite 2a projected on the two-dimensional plane 54 is within the range 55 corresponding to the first effective region in the surrounding image 50, the effectiveness determination unit 42 and the positioning satellite 2a It is determined that each line of sight with the vehicle 1 is not blocked. When the projection position 58 of the positioning satellite 2b projected on the two-dimensional plane 54 is within the range 56 corresponding to the invalid region in the surrounding image 50, the validity determination unit 42 determines the positioning satellite 2b and the vehicle 1. It is determined that each line of sight between them is blocked.
By performing the same processing on the side of the vehicle and the rear of the vehicle, it is possible to determine whether or not the line of sight between the positioning satellite 2 and the vehicle 1 is blocked over the entire circumference of the vehicle 1. ..

車両前方を撮影するカメラで撮影した周囲画像50のみを用いて、車両1の全周に亘って見通し線が遮られるか否かを判定することも可能である。
この場合、有効性判定部42は、異なる位置でそれぞれ連続して車両前方を撮影した周囲画像50の視差に基づいて、これら周囲画像50にそれぞれ写った同一の障害物と車両1との相対位置関係を算出してよい。有効性判定部42は、車両1の周囲の障害物のそれぞれについて算出した相対位置関係に基づいて、任意の視界方向に直交する2次元平面において、天空との見通し線が遮られない領域を検出してもよい。
なお、ステレオカメラを用いて車両1の周囲の障害物と車両1との相対位置関係を検出してもよい。
It is also possible to determine whether or not the line of sight is obstructed over the entire circumference of the vehicle 1 by using only the surrounding image 50 taken by the camera that captures the front of the vehicle.
In this case, the effectiveness determination unit 42 determines the relative position between the same obstacle and the vehicle 1 shown in the surrounding images 50 based on the parallax of the surrounding images 50 in which the front of the vehicle is continuously photographed at different positions. The relationship may be calculated. The effectiveness determination unit 42 detects a region in which the line of sight with the sky is not obstructed in a two-dimensional plane orthogonal to an arbitrary viewing direction based on the relative positional relationship calculated for each of the obstacles around the vehicle 1. You may.
The stereo camera may be used to detect the relative positional relationship between the obstacle around the vehicle 1 and the vehicle 1.

図1を参照する。受信した衛星信号の送信元の測位衛星2が軌道情報33に整合し、且つこの測位衛星2と車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られない場合、有効性判定部42は、この測位衛星2が有効であると判定する。すなわち、この測位衛星2から受信した衛星信号は、車両1の測位に用いる候補として採用される。受信した衛星信号の送信元の測位衛星2が軌道情報33に整合しないか、又はこの測位衛星2と車両1との間のそれぞれの見通し線が遮られる場合、有効性判定部42は、この測位衛星2が無効であると判定する。この測位衛星2から受信した衛星信号は、車両1の測位に用いる候補として採用されない。 See FIG. When the positioning satellite 2 that is the source of the received satellite signal matches the orbit information 33 and the line-of-sight lines between the positioning satellite 2 and the vehicle 1 are not blocked, the effectiveness determination unit 42 performs this positioning. It is determined that the satellite 2 is effective. That is, the satellite signal received from the positioning satellite 2 is adopted as a candidate used for positioning the vehicle 1. If the positioning satellite 2 that is the source of the received satellite signal does not match the orbit information 33, or if each line of sight between the positioning satellite 2 and the vehicle 1 is blocked, the effectiveness determination unit 42 performs this positioning. It is determined that the satellite 2 is invalid. The satellite signal received from the positioning satellite 2 is not adopted as a candidate used for positioning the vehicle 1.

信号選択部43は、有効性判定部42によって有効であると判定された測位衛星2から受信した衛星信号のいずれかを選択する。例えば、信号選択部43は、有効であると判定された測位衛星2から受信した衛星信号のうち4個の衛星信号を選択する。
信号出力部44は、信号選択部43が選択した衛星信号を測位部32へ出力する。
測位部32は、信号出力部44から衛星信号を受信する。測位部32は、受信した衛星信号に基づいて車両1の現在位置を測定する。
The signal selection unit 43 selects one of the satellite signals received from the positioning satellite 2 determined to be valid by the validity determination unit 42. For example, the signal selection unit 43 selects four satellite signals from the satellite signals received from the positioning satellite 2 determined to be valid.
The signal output unit 44 outputs the satellite signal selected by the signal selection unit 43 to the positioning unit 32.
The positioning unit 32 receives the satellite signal from the signal output unit 44. The positioning unit 32 measures the current position of the vehicle 1 based on the received satellite signal.

測位部32は、信号出力部44から受信した衛星信号に含まれる軌道データに基づいて測位衛星2の現在位置を算出する。軌道データは、例えば衛星信号の送信元の測位衛星2の任意の瞬間の位置を計算するためのパラメータであって、例えばGPSで使用されるエフェメリスであってよい。
測位部32は、4個の測位衛星2の現在位置と衛星信号の伝搬時間に基づいて車両1の現在位置を測定する。
The positioning unit 32 calculates the current position of the positioning satellite 2 based on the orbit data included in the satellite signal received from the signal output unit 44. The orbit data may be, for example, a parameter for calculating the position of the positioning satellite 2 from which the satellite signal is transmitted at an arbitrary moment, and may be, for example, an ephemeris used in GPS.
The positioning unit 32 measures the current position of the vehicle 1 based on the current positions of the four positioning satellites 2 and the propagation time of the satellite signals.

測位部32は、車両1に設けられたナビゲーション装置14に測位結果を出力する。また、測位部32は、記憶装置13に測位結果を格納する。
ナビゲーション装置14は、測位部32によって測定された車両1の現在位置を、不図示のディスプレイ装置に表示された地図上に表示する。また、ナビゲーション装置14は、車両1の現在位置から目的地まで至る走行経路を計算し、目的地までの運転を案内するナビゲーション情報を生成して運転者へ通知する。
また、車両1が自動運転機能を有する場合には、測位部32によって測定された車両1の現在位置に基づき、車両1の現在位置から目的地まで至る車両1の自動走行を制御してもよい。
The positioning unit 32 outputs the positioning result to the navigation device 14 provided in the vehicle 1. Further, the positioning unit 32 stores the positioning result in the storage device 13.
The navigation device 14 displays the current position of the vehicle 1 measured by the positioning unit 32 on a map displayed on a display device (not shown). Further, the navigation device 14 calculates a traveling route from the current position of the vehicle 1 to the destination, generates navigation information for guiding the driving to the destination, and notifies the driver.
Further, when the vehicle 1 has an automatic driving function, the automatic traveling of the vehicle 1 from the current position of the vehicle 1 to the destination may be controlled based on the current position of the vehicle 1 measured by the positioning unit 32. ..

(動作)
次に第1実施形態に係る衛星信号処理装置の動作の一例を説明する。図4を参照する。
ステップS1においてカメラ10は、車両1の周囲を撮影することにより車両1から周囲を見る視界の撮像画像、すなわち周囲画像を生成する。コントローラ12はカメラ10から周囲画像を取得する。
ステップS2において有効領域検出部41は、周囲画像中の第1有効領域を検出する。
ステップS3において有効性判定部42は、現時点での複数の測位衛星2の軌道情報33を参照する。
(motion)
Next, an example of the operation of the satellite signal processing device according to the first embodiment will be described. See FIG.
In step S1, the camera 10 takes a picture of the surroundings of the vehicle 1 to generate an captured image of the field of view seen from the vehicle 1, that is, a surrounding image. The controller 12 acquires a surrounding image from the camera 10.
In step S2, the effective area detection unit 41 detects the first effective area in the surrounding image.
In step S3, the effectiveness determination unit 42 refers to the orbit information 33 of the plurality of positioning satellites 2 at the present time.

ステップS4において有効性判定部42は、車両1に対する複数の測位衛星2の方位角及び仰角をそれぞれ算出する。そして、有効性判定部42は、複数の測位衛星2の方位角及び仰角によってそれぞれ表される複数の測位衛星2の位置を、周囲画像の撮影方向に直交する2次元平面上に投影する。
ステップS5において受信モジュール11は、複数の測位衛星2から送信した衛星信号を受信する。信号受取部40は、受信した衛星信号を受信モジュール11から受信する。
In step S4, the effectiveness determination unit 42 calculates the azimuth angles and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2 with respect to the vehicle 1, respectively. Then, the effectiveness determination unit 42 projects the positions of the plurality of positioning satellites 2 represented by the azimuths and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2 on a two-dimensional plane orthogonal to the shooting direction of the surrounding image.
In step S5, the receiving module 11 receives satellite signals transmitted from the plurality of positioning satellites 2. The signal receiving unit 40 receives the received satellite signal from the receiving module 11.

ステップS6において有効性判定部42は、ステップS5で受信した衛星信号が、軌道情報33に整合する測位衛星からの信号であるか否かを判定する。受信した衛星信号が、軌道情報33に整合する測位衛星からの信号である場合(ステップS6:Y)、処理はステップS7へ進む。受信した衛星信号が、軌道情報33に整合する測位衛星からの信号でない場合(ステップS6:N)、受信した衛星信号を車両1の測位に使用せずに処理は終了する。 In step S6, the effectiveness determination unit 42 determines whether or not the satellite signal received in step S5 is a signal from a positioning satellite that matches the orbit information 33. When the received satellite signal is a signal from a positioning satellite that matches the orbit information 33 (step S6: Y), the process proceeds to step S7. If the received satellite signal is not a signal from a positioning satellite that matches the orbit information 33 (step S6: N), the process ends without using the received satellite signal for positioning the vehicle 1.

ステップS7において有効性判定部42は、ステップS5で受信した衛星信号が、車両1からの見通し線が遮られない測位衛星からの信号であるか否かを判定する。受信した衛星信号が、車両1からの見通し線が遮られない測位衛星からの信号である場合(ステップS7:Y)、有効性判定部42は、ステップS5で受信した衛星信号の送信元の測位衛星を有効であると判定する。その後に処理はステップS8へ進む。受信した衛星信号が、車両1からの見通し線が遮られない測位衛星からの信号でない場合(ステップS7:N)、受信した衛星信号を車両1の測位に使用せずに処理は終了する。 In step S7, the effectiveness determination unit 42 determines whether or not the satellite signal received in step S5 is a signal from a positioning satellite whose line of sight from the vehicle 1 is not blocked. When the received satellite signal is a signal from a positioning satellite whose line of sight from the vehicle 1 is not blocked (step S7: Y), the validity determination unit 42 positions the source of the satellite signal received in step S5. Determine that the satellite is valid. After that, the process proceeds to step S8. When the received satellite signal is not a signal from a positioning satellite whose line of sight from the vehicle 1 is not blocked (step S7: N), the process ends without using the received satellite signal for the positioning of the vehicle 1.

ステップS8において信号選択部43は、ステップS5で受信した衛星信号、すなわち有効な測位衛星からの衛星信号を選択する。
ステップS9において信号出力部44は、信号選択部43が選択した衛星信号を測位部32へ出力する。
ステップS10において測位部32は、信号出力部44から受信した衛星信号に基づいて車両1の現在位置を測定する。
ステップS11においてナビゲーション装置14は、測位部32によって測定された車両1の現在位置を表示する。
In step S8, the signal selection unit 43 selects the satellite signal received in step S5, that is, the satellite signal from a valid positioning satellite.
In step S9, the signal output unit 44 outputs the satellite signal selected by the signal selection unit 43 to the positioning unit 32.
In step S10, the positioning unit 32 measures the current position of the vehicle 1 based on the satellite signal received from the signal output unit 44.
In step S11, the navigation device 14 displays the current position of the vehicle 1 measured by the positioning unit 32.

(第1実施形態の効果)
(1)カメラ10は、車両1から車両1の周囲を撮影した周囲画像を生成する。有効領域検出部41は、周囲画像中の天空が写った第1有効領域を検出する。軌道情報取得部31は、複数の測位衛星2のそれぞれの軌道情報33を取得する。有効性判定部42は、軌道情報33に基づいて車両1に対する複数の測位衛星2の方位角及び仰角をそれぞれ算出する。有効性判定部42及び信号選択部43は、車両1に設けたアンテナ20で複数の測位衛星2からそれぞれ受信した衛星信号のうち、車両1との見通し線が遮られない測位衛星2から送信された衛星信号を、第1有効領域並びに複数の測位衛星2の方位角及び仰角に基づいて選択する。
(Effect of the first embodiment)
(1) The camera 10 generates a peripheral image taken from the vehicle 1 around the vehicle 1. The effective area detection unit 41 detects the first effective area in which the sky is captured in the surrounding image. The orbit information acquisition unit 31 acquires the orbit information 33 of each of the plurality of positioning satellites 2. The effectiveness determination unit 42 calculates the azimuth angles and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2 with respect to the vehicle 1 based on the orbit information 33. The effectiveness determination unit 42 and the signal selection unit 43 are transmitted from the positioning satellite 2 in which the line of sight with the vehicle 1 is not blocked among the satellite signals received from the plurality of positioning satellites 2 by the antenna 20 provided in the vehicle 1. The satellite signal is selected based on the first effective region and the azimuths and elevation angles of the plurality of positioning satellites 2.

このため、信号選択部43は、車両1の移動に伴い車両1の周囲の障害物の配置が変化しても、車両1との見通し線が遮られない測位衛星2から送信された衛星信号のみを選択することができる。したがって、障害物を回り込んで伝搬経路が延びた衛星信号を除外することができ、信頼性の高い衛星信号のみを選択することができる。この結果、車両1に設けたアンテナを用いて信頼性の高い衛星信号を取得することができる。 Therefore, the signal selection unit 43 is only a satellite signal transmitted from the positioning satellite 2 in which the line of sight with the vehicle 1 is not blocked even if the arrangement of obstacles around the vehicle 1 changes as the vehicle 1 moves. Can be selected. Therefore, it is possible to exclude the satellite signal whose propagation path extends around the obstacle, and it is possible to select only the highly reliable satellite signal. As a result, a highly reliable satellite signal can be acquired by using the antenna provided in the vehicle 1.

(2)有効性判定部42は、測位衛星2の方位角及び仰角によってそれぞれ表される測位衛星2の位置を、周囲画像の撮影方向に直交する2次元平面上へ投影する。有効性判定部42は、2次元平面上へ投影された位置が第1有効領域に対応する範囲内にある場合に、測位衛星2と車両1との見通し線が遮られないと判断する。
測位衛星2の方位角及び仰角に基づいて周囲画像の撮影方向に直交する2次元平面上へ測位衛星2を投影することにより、周囲画像中の天空が写った第1有効領域に対応する範囲内に測位衛星2の位置が投影されるか否かを判定できる。第1有効領域に対応する範囲内に測位衛星2の位置が投影されるか否かを判定することにより、車両1から天空が見える方位角及び仰角の範囲に測位衛星2があること、すなわち車両1と測位衛星2との見通し線が遮られないことを判断できる。
(2) The effectiveness determination unit 42 projects the position of the positioning satellite 2 represented by the azimuth angle and the elevation angle of the positioning satellite 2 onto a two-dimensional plane orthogonal to the shooting direction of the surrounding image. The effectiveness determination unit 42 determines that the line of sight between the positioning satellite 2 and the vehicle 1 is not blocked when the position projected on the two-dimensional plane is within the range corresponding to the first effective region.
By projecting the positioning satellite 2 onto a two-dimensional plane orthogonal to the shooting direction of the surrounding image based on the azimuth and elevation angles of the positioning satellite 2, the range corresponding to the first effective region in which the sky in the surrounding image is captured. It is possible to determine whether or not the position of the positioning satellite 2 is projected on. By determining whether or not the position of the positioning satellite 2 is projected within the range corresponding to the first effective region, the positioning satellite 2 is located in the azimuth and elevation angles where the sky can be seen from the vehicle 1, that is, the vehicle. It can be determined that the line of sight between 1 and the positioning satellite 2 is not blocked.

(変形例)
(1)カメラ10として、車両1に搭載した状態の携帯情報端末装置の内蔵カメラを利用して車両1の周囲の周囲画像を生成し、コントローラ12に出力してもよい。携帯情報端末装置は、車両1と通信可能なスマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、携帯ゲーム機、又は携帯音楽プレーヤー等でもよい。以下に説明する第2実施形態及び第3実施形態においても同様である。
(2)受信モジュール11とコントローラ12とを携帯情報端末装置に設け、車載カメラ10が撮影した周囲画像を携帯情報端末装置で受信してもよい。そして、携帯情報端末装置において、受信した周囲画像中の第1有効領域内に測位衛星2の位置が投影されるか否かを判定してもよい。以下に説明する第2実施形態及び第3実施形態においても同様である。
(Modification example)
(1) As the camera 10, the built-in camera of the portable information terminal device mounted on the vehicle 1 may be used to generate a surrounding image of the surroundings of the vehicle 1 and output to the controller 12. The portable information terminal device may be a smartphone, a tablet terminal, a mobile phone, a portable game machine, a portable music player, or the like capable of communicating with the vehicle 1. The same applies to the second embodiment and the third embodiment described below.
(2) The receiving module 11 and the controller 12 may be provided in the portable information terminal device, and the surrounding image taken by the in-vehicle camera 10 may be received by the portable information terminal device. Then, in the personal digital assistant device, it may be determined whether or not the position of the positioning satellite 2 is projected in the first effective region in the received surrounding image. The same applies to the second embodiment and the third embodiment described below.

(第2実施形態)
(構成)
続いて、第2実施形態に係る衛星信号処理装置を説明する。第2実施形態に係る衛星信号処理装置は、図1を参照して説明した衛星信号処理装置と同様の構成を有する。
図5を参照する。第2実施形態に係る衛星信号処理装置の受信モジュール11は、車両1の車室内に配置される。このため、受信モジュール11から見た見通し線(すなわちアンテナ20から見た見通し線)が車両1の車体によって遮られる範囲が発生する。
(Second Embodiment)
(Constitution)
Subsequently, the satellite signal processing device according to the second embodiment will be described. The satellite signal processing device according to the second embodiment has the same configuration as the satellite signal processing device described with reference to FIG.
See FIG. The receiving module 11 of the satellite signal processing device according to the second embodiment is arranged in the vehicle interior of the vehicle 1. Therefore, there is a range in which the line of sight seen from the receiving module 11 (that is, the line of sight seen from the antenna 20) is blocked by the vehicle body of the vehicle 1.

例えば、図5に示す領域60は、受信モジュール11から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない領域を模式的に示す。以下、受信モジュール11から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない領域を、第2有効領域と表記することがある。
第2有効領域60から到来する測位衛星2a及び2bからの衛星信号は、車両1の車体によって遮られず受信モジュール11に直接到達する。このため、伝搬経路が延びていないので信頼性が高い。一方で第2有効領域60の外から到来する測位衛星2cからの衛星信号は、車両1の車体を回り込んで受信モジュール11に到達するため伝搬経路が延びてしまい信頼性が低下する。
For example, the area 60 shown in FIG. 5 schematically shows an area in which the line of sight seen from the receiving module 11 is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1. Hereinafter, the area where the line of sight seen from the receiving module 11 is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1 may be referred to as a second effective area.
The satellite signals from the positioning satellites 2a and 2b arriving from the second effective region 60 reach the receiving module 11 directly without being blocked by the vehicle body of the vehicle 1. Therefore, the propagation path is not extended, so the reliability is high. On the other hand, the satellite signal from the positioning satellite 2c arriving from outside the second effective region 60 goes around the vehicle body of the vehicle 1 and reaches the receiving module 11, so that the propagation path is extended and the reliability is lowered.

そこで、第2実施形態に係る衛星信号処理装置では、車両1の車室内に配置されたアンテナ20から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない方位角及び仰角の範囲である第2有効領域を予め指定して記憶装置13に格納する。
有効性判定部42は、測位衛星2の方位角及び仰角並びに第1有効領域に基づいて選択した衛星信号のうち、アンテナ20から見た見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角(すなわち第2有効領域内の方位角及び仰角)の測位衛星2を有効と判定する。
Therefore, in the satellite signal processing device according to the second embodiment, the second effective range is the range of the azimuth angle and the elevation angle in which the line of sight seen from the antenna 20 arranged in the vehicle interior of the vehicle 1 is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1. The area is designated in advance and stored in the storage device 13.
The effectiveness determination unit 42 has an azimuth and elevation angle (that is, a first) of the satellite signals selected based on the azimuth and elevation of the positioning satellite 2 and the first effective region, in which the line of sight seen from the antenna 20 is not blocked by the vehicle body. 2 Positioning satellite 2 with azimuth and elevation within the effective domain) is determined to be valid.

(動作)
次に第2実施形態に係る衛星信号処理装置の動作の一例を説明する。図6を参照する。
ステップS20〜S26の処理は、図4のステップS1〜S7の処理と同様である。ステップS26の判定において、ステップS24で受信した衛星信号が車両1からの見通し線が遮られない測位衛星からの信号である場合(ステップS26:Y)、処理はステップS27へ進む。受信した衛星信号が、車両1からの見通し線が遮られない測位衛星からの信号でない場合(ステップS26:N)、受信した衛星信号を車両1の測位に使用せずに処理は終了する。
(motion)
Next, an example of the operation of the satellite signal processing device according to the second embodiment will be described. See FIG.
The processing of steps S20 to S26 is the same as the processing of steps S1 to S7 of FIG. In the determination in step S26, if the satellite signal received in step S24 is a signal from a positioning satellite in which the line of sight from the vehicle 1 is not blocked (step S26: Y), the process proceeds to step S27. When the received satellite signal is not a signal from a positioning satellite whose line of sight from the vehicle 1 is not blocked (step S26: N), the process ends without using the received satellite signal for the positioning of the vehicle 1.

ステップS27において有効性判定部42は、ステップS24で受信した衛星信号が、アンテナ20からの見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの信号であるか否かを判定する。受信した衛星信号が、アンテナ20からの見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの信号である場合(ステップS27:Y)、有効性判定部42は、ステップS24で受信した衛星信号の送信元の測位衛星を有効であると判定する。その後に処理はステップS28へ進む。アンテナ20からの見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの信号でない場合(ステップS27:N)、受信した衛星信号を車両1の測位に使用せずに処理は終了する。
ステップS28〜S31の処理は、図4のステップS8〜S11の処理と同様である。
In step S27, the effectiveness determination unit 42 determines whether or not the satellite signal received in step S24 is a signal from a positioning satellite having an azimuth angle and an elevation angle in which the line of sight from the antenna 20 is not blocked by the vehicle body. When the received satellite signal is a signal from a positioning satellite having an azimuth angle and an elevation angle in which the line of sight from the antenna 20 is not blocked by the vehicle body (step S27: Y), the effectiveness determination unit 42 receives the signal in step S24. The positioning satellite that is the source of the satellite signal is determined to be valid. After that, the process proceeds to step S28. When the line of sight from the antenna 20 is not a signal from a positioning satellite having an azimuth angle and an elevation angle that are not blocked by the vehicle body (step S27: N), the process ends without using the received satellite signal for positioning the vehicle 1.
The processing of steps S28 to S31 is the same as the processing of steps S8 to S11 of FIG.

(第2実施形態の効果)
車両1の車室内に配置されたアンテナ20から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない方位角及び仰角の範囲である第2有効領域を予め指定して記憶装置13に格納する。有効性判定部42は、測位衛星2の方位角及び仰角並びに第1有効領域に基づいて選択した衛星信号のうち、アンテナ20から見た見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角(すなわち第2有効領域内の方位角及び仰角)の測位衛星2を有効と判定する。
このため、車両1の車体を回り込んで伝搬経路が延びた衛星信号を除外することができ、信頼性の高い衛星信号のみを選択することができる。この結果、車両1の車室内に設けたアンテナを用いて信頼性の高い衛星信号を取得することができる。
(Effect of the second embodiment)
A second effective region, which is a range of azimuth and elevation angles in which the line of sight seen from the antenna 20 arranged in the vehicle interior of the vehicle 1 is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1, is stored in the storage device 13 in advance. The effectiveness determination unit 42 has an azimuth and elevation angle (that is, a first) of the satellite signals selected based on the azimuth and elevation of the positioning satellite 2 and the first effective region, in which the line of sight seen from the antenna 20 is not blocked by the vehicle body. 2 Positioning satellite 2 with azimuth and elevation within the effective domain) is determined to be valid.
Therefore, it is possible to exclude the satellite signal whose propagation path extends around the vehicle body of the vehicle 1, and it is possible to select only the highly reliable satellite signal. As a result, a highly reliable satellite signal can be acquired by using the antenna provided in the vehicle interior of the vehicle 1.

(第3実施形態)
続いて、第3実施形態に係る衛星信号処理装置を説明する。第3実施形態に係る衛星信号処理装置は、図1を参照して説明した衛星信号処理装置と同様の構成を有し、さらに測位衛星2からの衛星信号を、車両1の車室内の異なる位置にそれぞれ配置された複数の受信モジュールにて受信する。すなわち、測位衛星2からの衛星信号を、車室内の異なる位置にそれぞれ配置された複数のアンテナにて受信する。
(Third Embodiment)
Subsequently, the satellite signal processing device according to the third embodiment will be described. The satellite signal processing device according to the third embodiment has the same configuration as the satellite signal processing device described with reference to FIG. 1, and further, the satellite signal from the positioning satellite 2 is transmitted to different positions in the vehicle interior of the vehicle 1. It is received by a plurality of receiving modules arranged in each. That is, the satellite signals from the positioning satellite 2 are received by a plurality of antennas arranged at different positions in the vehicle interior.

図7を参照する。衛星信号処理装置は、図1に示すカメラ10、受信モジュール11、コントローラ12及び記憶装置13に加えて、携帯情報端末装置70a及び70bを備える。図7及び以下の説明において携帯情報端末装置を「携帯端末」と表記することがある。携帯端末70a及び70bを総称して「携帯端末70」と表記することがある。
携帯端末70aは、カメラ71と、測位衛星2からの衛星信号を受信する受信モジュール72と、コントローラ73と、記憶装置74を備える。受信モジュール72は例えば受信モジュール11と同様の構成を有し、測位衛星2からの衛星信号を受信するためのアンテナを備える。携帯端末70bも携帯端末70aと同様の構成を有する。
なお、カメラ10、受信モジュール11、コントローラ12及び記憶装置13もまた、携帯端末に搭載されたコンポーネントであってもよい。
See FIG. 7. The satellite signal processing device includes mobile information terminal devices 70a and 70b in addition to the camera 10, the receiving module 11, the controller 12, and the storage device 13 shown in FIG. In FIG. 7 and the following description, the mobile information terminal device may be referred to as a "mobile terminal". The mobile terminals 70a and 70b may be collectively referred to as "mobile terminal 70".
The mobile terminal 70a includes a camera 71, a receiving module 72 for receiving satellite signals from the positioning satellite 2, a controller 73, and a storage device 74. The receiving module 72 has the same configuration as the receiving module 11, for example, and includes an antenna for receiving a satellite signal from the positioning satellite 2. The mobile terminal 70b also has the same configuration as the mobile terminal 70a.
The camera 10, the receiving module 11, the controller 12, and the storage device 13 may also be components mounted on the mobile terminal.

受信モジュール11と、携帯端末70aと、携帯端末70bとは、車室内の異なる位置にそれぞれ配置される。すなわち、受信モジュール11と、携帯端末70aの受信モジュール72と、携帯端末70bの受信モジュール72とは、車室内の異なる位置にそれぞれ配置される。
図7に示す領域75は、携帯端末70aの受信モジュール72(すなわち携帯端末70aの受信モジュール72のアンテナ)から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない第2有効領域を模式的に示す。領域76は、携帯端末70bの受信モジュール72(すなわち携帯端末70bの受信モジュール72のアンテナ)から見た見通し線が車両1の車体によって遮られない第2有効領域を模式的に示す。
The receiving module 11, the mobile terminal 70a, and the mobile terminal 70b are arranged at different positions in the vehicle interior. That is, the receiving module 11, the receiving module 72 of the mobile terminal 70a, and the receiving module 72 of the mobile terminal 70b are arranged at different positions in the vehicle interior.
The region 75 shown in FIG. 7 schematically shows a second effective region in which the line of sight seen from the receiving module 72 of the mobile terminal 70a (that is, the antenna of the receiving module 72 of the mobile terminal 70a) is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1. .. The region 76 schematically shows a second effective region in which the line of sight seen from the receiving module 72 of the mobile terminal 70b (that is, the antenna of the receiving module 72 of the mobile terminal 70b) is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1.

携帯端末70は、測位衛星2から受信した衛星信号を、不図示の有線又は無線の通信手段によってコントローラ12へ送信する。例えば、コントローラ12及び携帯端末70は、有線又は無線の通信ネットワークを形成し、通信ネットワークを経由して各々が受信した衛星信号を共有してもよい。 The mobile terminal 70 transmits the satellite signal received from the positioning satellite 2 to the controller 12 by a wired or wireless communication means (not shown). For example, the controller 12 and the mobile terminal 70 may form a wired or wireless communication network and share satellite signals received by each via the communication network.

コントローラ12の有効性判定部42は、受信モジュール11のアンテナ20で受信した衛星信号の送信元の測位衛星2の有効性を判断する。
さらに有効性判定部42は、携帯端末70の受信モジュール72のアンテナで受信した衛星信号の送信元の測位衛星2の有効性を判断する。このとき、携帯端末70a及び70bの配置位置に応じて第2有効領域75及び76を予め指定しておき、記憶装置13に格納しておいてもよい。
The validity determination unit 42 of the controller 12 determines the effectiveness of the positioning satellite 2 that is the source of the satellite signal received by the antenna 20 of the receiving module 11.
Further, the effectiveness determination unit 42 determines the effectiveness of the positioning satellite 2 that is the source of the satellite signal received by the antenna of the reception module 72 of the mobile terminal 70. At this time, the second effective areas 75 and 76 may be designated in advance according to the arrangement positions of the mobile terminals 70a and 70b and stored in the storage device 13.

有効性判定部42は、記憶装置13に格納した第2有効領域75及び76に基づき、携帯端末70で受信した衛星信号が、受信モジュール72からの見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの信号であるか否かを判定してよい。
これに代えて、携帯端末70a及び70bの記憶装置74に第2有効領域75及び76をそれぞれ格納してもよい。携帯端末70のコントローラ73は、それぞれ受信した衛星信号が、受信モジュール72からの見通し線が車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの信号であるか否かを判定してよい。携帯端末70は、車体で遮られない方位角及び仰角の測位衛星からの衛星信号のみをコントローラ12へ送信してもよい。
Based on the second effective areas 75 and 76 stored in the storage device 13, the effectiveness determination unit 42 has an azimuth and elevation angle at which the satellite signal received by the mobile terminal 70 is not blocked by the vehicle body from the line of sight from the receiving module 72. It may be determined whether or not the signal is from the positioning satellite of.
Instead of this, the second effective regions 75 and 76 may be stored in the storage devices 74 of the mobile terminals 70a and 70b, respectively. The controller 73 of the mobile terminal 70 may determine whether or not the received satellite signal is a signal from a positioning satellite having an azimuth angle and an elevation angle in which the line of sight from the receiving module 72 is not blocked by the vehicle body. The mobile terminal 70 may transmit only satellite signals from azimuth and elevation positioning satellites that are not blocked by the vehicle body to the controller 12.

車室内の異なる位置に複数の受信モジュール11及び72をそれぞれ配置することにより、それぞれの受信モジュールから見た見通し線が車両1の車体で遮られない第2有効領域60、75及び76を異ならせることができる。このように、複数の受信モジュール11及び72によって複数の異なる第2有効領域60、75及び76をカバーすることにより、車室内に設置された受信モジュール11及び72にて受信した衛星信号に与える車体の影響を低減することができる。 By arranging the plurality of receiving modules 11 and 72 at different positions in the vehicle interior, the second effective regions 60, 75 and 76 in which the line of sight seen from each receiving module is not blocked by the vehicle body of the vehicle 1 are made different. be able to. In this way, by covering the plurality of different second effective regions 60, 75, and 76 by the plurality of receiving modules 11 and 72, the vehicle body given to the satellite signal received by the receiving modules 11 and 72 installed in the vehicle interior. The influence of can be reduced.

なお、携帯端末70が車室内に持ち込まれても、携帯端末70がいずれの方向にも見通し線を有しない場合がある。例えば、カバンの中に入れられた状態で車室内に持ち込まれた携帯端末70は、いずれの方向の見通し線もカバンによって遮られているため測位衛星からの衛星信号の受信手段として用いるのは適切ではない。
このため、例えば携帯端末70がコントローラ12との通信ネットワークを検出した場合や携帯端末70が衛星信号を受信した場合に、携帯端末70のコントローラ73は、携帯端末70のカメラ71で画像を撮像する。コントローラ73は、カメラ71で撮像した画像に基づいて携帯端末70を衛星信号の受信に用いるか否かを判定する。
Even if the mobile terminal 70 is brought into the vehicle interior, the mobile terminal 70 may not have a line of sight in either direction. For example, the mobile terminal 70 brought into the vehicle interior in a bag is suitable for being used as a means for receiving satellite signals from a positioning satellite because the line of sight in any direction is blocked by the bag. is not.
Therefore, for example, when the mobile terminal 70 detects a communication network with the controller 12, or when the mobile terminal 70 receives a satellite signal, the controller 73 of the mobile terminal 70 captures an image with the camera 71 of the mobile terminal 70. .. The controller 73 determines whether or not the mobile terminal 70 is used for receiving the satellite signal based on the image captured by the camera 71.

例えば、カメラ71で撮像した画像中の全ての領域において輝度が閾値未満である場合、コントローラ73は、携帯端末70がいずれの方向にも見通し線を持たず、携帯端末70を衛星信号の受信に用いることから除外する。
携帯端末70のコントローラ73は、カメラ71で撮像した画像をコントローラ12に送信してもよい。コントローラ12にて、携帯端末70を衛星信号の受信に用いるか否かを判定してもよい。
For example, when the brightness is less than the threshold value in all the regions in the image captured by the camera 71, the controller 73 causes the mobile terminal 70 to receive the satellite signal because the mobile terminal 70 does not have a line of sight in any direction. Exclude from use.
The controller 73 of the mobile terminal 70 may transmit the image captured by the camera 71 to the controller 12. The controller 12 may determine whether or not the mobile terminal 70 is used for receiving satellite signals.

(第3実施形態の効果)
(1)有効性判定部42は、車両1の車室内の異なる位置にそれぞれ配置された複数のアンテナにて受信する衛星信号の中から、アンテナからの見通し線が車体によって遮られない方位角及び仰角の測位衛星の衛星信号を選択する。車室内の異なる位置に複数のアンテナをそれぞれ配置することにより、それぞれのアンテナの見通し線が車両1の車体で遮られない第2有効領域60、75及び76を異ならせることができる。
複数の異なる第2有効領域60、75及び76をカバーすることにより、車室内に設置されたアンテナにて受信した衛星信号に与える車体の影響を低減することができる。
(Effect of Third Embodiment)
(1) The effectiveness determination unit 42 has an azimuth angle and an azimuth in which the line of sight from the antenna is not blocked by the vehicle body from among the satellite signals received by the plurality of antennas arranged at different positions in the vehicle interior of the vehicle 1. Select the satellite signal of the elevation positioning satellite. By arranging the plurality of antennas at different positions in the vehicle interior, the second effective regions 60, 75, and 76 in which the line-of-sight lines of the respective antennas are not blocked by the vehicle body of the vehicle 1 can be made different.
By covering a plurality of different second effective regions 60, 75 and 76, it is possible to reduce the influence of the vehicle body on the satellite signal received by the antenna installed in the vehicle interior.

(2)アンテナを備える携帯端末70は、携帯端末70のカメラ71で画像を撮像し、カメラ71で撮像した画像に基づいて携帯端末70を衛星信号の受信に用いるか否かを判定する。例えば、携帯端末70のコントローラ73は、カメラ71で撮像した画像に基づいて携帯端末70がいずれかの方向に見通し線を有するか否かを判定する。携帯端末70がいずれの方向にも見通し線を有しないと判定した場合にコントローラ73は、携帯端末70を衛星信号の受信に用いることから除外する。
このため、車室内に持ち込まれてもいずれの方向にも見通し線がなく受信手段として適さない携帯端末70を、衛星信号の受信に用いることから除外できる。
(2) The mobile terminal 70 provided with the antenna captures an image with the camera 71 of the mobile terminal 70, and determines whether or not the mobile terminal 70 is used for receiving the satellite signal based on the image captured by the camera 71. For example, the controller 73 of the mobile terminal 70 determines whether or not the mobile terminal 70 has a line of sight in any direction based on the image captured by the camera 71. When it is determined that the mobile terminal 70 does not have a line of sight in either direction, the controller 73 excludes the mobile terminal 70 from being used for receiving satellite signals.
Therefore, the mobile terminal 70, which has no line of sight in any direction even if it is brought into the vehicle interior and is not suitable as a receiving means, can be excluded from being used for receiving satellite signals.

1…車両、2a〜2d…測位衛星、10…カメラ、11…受信モジュール、12…コントローラ、13…記憶装置、14…ナビゲーション装置、20…アンテナ、30…衛星信号処理部、31…軌道情報取得部、32…測位部、33…軌道情報、40…信号受取部、41…有効領域検出部、42…有効性判定部、43…信号選択部、44…信号出力部、50…周囲画像、51…2値画像、52…第1有効領域、53…無効領域、54…2次元平面、55…第1有効領域に対応する範囲、56…無効領域に対応する範囲、57…投影位置、58…投影位置、60…第2有効領域、70a…携帯情報端末装置、70b…携帯情報端末装置、71…カメラ、72…受信モジュール、73…コントローラ、74…記憶装置、75…第2有効領域、76…第2有効領域 1 ... Vehicle, 2a-2d ... Positioning satellite, 10 ... Camera, 11 ... Reception module, 12 ... Controller, 13 ... Storage device, 14 ... Navigation device, 20 ... Antenna, 30 ... Satellite signal processing unit, 31 ... Orbit information acquisition Unit, 32 ... Positioning unit, 33 ... Orbital information, 40 ... Signal receiving unit, 41 ... Effective area detection unit, 42 ... Effectiveness determination unit, 43 ... Signal selection unit, 44 ... Signal output unit, 50 ... Ambient image, 51 ... Binary image, 52 ... 1st effective area, 53 ... Invalid area, 54 ... 2D plane, 55 ... Range corresponding to 1st effective area, 56 ... Range corresponding to invalid area, 57 ... Projection position, 58 ... Projection position, 60 ... 2nd effective area, 70a ... Mobile information terminal device, 70b ... Mobile information terminal device, 71 ... Camera, 72 ... Reception module, 73 ... Controller, 74 ... Storage device, 75 ... Second effective area, 76 … Second effective area

Claims (3)

撮像装置が、車両から前記車両の周囲を撮影した撮像画像を生成し、
コントローラが、前記撮像画像中の輝度変化が所定閾値未満である連続領域のうち最も面積が広い領域を天空が写った画像領域として検出し、
前記コントローラが、複数の測位衛星のそれぞれの軌道情報を取得し、
前記コントローラが、前記軌道情報に基づいて前記車両に対する前記複数の測位衛星の方位角及び仰角をそれぞれ算出し、
前記コントローラが、前記車両に配置されたアンテナで前記複数の測位衛星からそれぞれ受信した衛星信号のうち、前記車両との見通し線が遮られない測位衛星から送信された衛星信号を、前記画像領域並びに前記複数の測位衛星の方位角及び仰角に基づいて選択する、
ことを特徴とする衛星信号処理方法。
The image pickup device generates a captured image of the surroundings of the vehicle from the vehicle.
The controller detects the region having the largest area among the continuous regions in which the brightness change in the captured image is less than a predetermined threshold value as the image region in which the sky is captured.
The controller acquires the orbit information of each of the plurality of positioning satellites.
The controller calculates the azimuth and elevation angles of the plurality of positioning satellites with respect to the vehicle based on the orbit information.
Among the satellite signals received from the plurality of positioning satellites by the antennas arranged in the vehicle, the satellite signals transmitted from the positioning satellites whose line of sight with the vehicle is not obstructed are displayed in the image area and the satellite signals. Select based on the azimuths and elevations of the plurality of positioning satellites.
A satellite signal processing method characterized by this.
前記測位衛星の方位角及び仰角によってそれぞれ表される前記測位衛星の位置を、前記撮像画像の撮影方向に直交する2次元平面上へ投影し、
前記2次元平面上へ投影された位置が前記画像領域に対応する範囲内にある場合に、前記測位衛星と前記車両との見通し線が遮られないと判断する、
ことを特徴とする請求項に記載の衛星信号処理方法。
The position of the positioning satellite represented by the azimuth and elevation angles of the positioning satellite is projected onto a two-dimensional plane orthogonal to the shooting direction of the captured image.
When the position projected on the two-dimensional plane is within the range corresponding to the image area, it is determined that the line of sight between the positioning satellite and the vehicle is not obstructed.
The satellite signal processing method according to claim 1 .
車両から前記車両の周囲を撮影して撮像画像を生成する撮像装置と、
複数の測位衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信する受信機と、
前記撮像画像中の輝度変化が所定閾値未満である連続領域のうち最も面積が広い領域を天空が写った画像領域として検出し、前記複数の測位衛星のそれぞれの軌道情報を取得し、前記軌道情報に基づいて前記車両に対する前記複数の測位衛星の方位角及び仰角をそれぞれ算出し、前記複数の測位衛星からそれぞれ受信した衛星信号のうち、前記車両との見通し線が遮られない測位衛星から送信された衛星信号を、前記画像領域並びに前記複数の測位衛星の方位角及び仰角に基づいて選択するコントローラと、
を備えることを特徴とする衛星信号処理装置。
An imaging device that captures the surroundings of the vehicle from the vehicle and generates an captured image,
A receiver that receives satellite signals transmitted from multiple positioning satellites, and
The region having the largest area among the continuous regions in which the change in brightness in the captured image is less than a predetermined threshold is detected as an image region in which the sky is captured, and the orbit information of each of the plurality of positioning satellites is acquired to obtain the orbit information. The azimuth and elevation angles of the plurality of positioning satellites with respect to the vehicle are calculated based on the above, and among the satellite signals received from the plurality of positioning satellites, they are transmitted from the positioning satellite whose line of sight with the vehicle is not obstructed. A controller that selects satellite signals based on the image area and the azimuth and elevation angles of the plurality of positioning satellites.
A satellite signal processing device characterized by comprising.
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