JPH04359177A - 車両用ｇｐｓ受信装置 - Google Patents
車両用ｇｐｓ受信装置Info
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- JPH04359177A JPH04359177A JP13417791A JP13417791A JPH04359177A JP H04359177 A JPH04359177 A JP H04359177A JP 13417791 A JP13417791 A JP 13417791A JP 13417791 A JP13417791 A JP 13417791A JP H04359177 A JPH04359177 A JP H04359177A
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- Japan
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- vehicle
- doppler frequency
- tracking
- doppler
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- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧＰＳ人工衛星からの航
法電波を受信して自己車両の現在位置を検出するＧＰＳ
（グローバル・ポジショニング・システム）に好適な車
両用ＧＰＳ受信装置に係り、特に、車両がトンネル等に
入ってＧＰＳ人工衛星からの航法電波の受信が遮断され
た後に、再度その航法電波を捕捉追尾する際の立上げの
迅速を図った車両用ＧＰＳ受信装置に関する。
法電波を受信して自己車両の現在位置を検出するＧＰＳ
（グローバル・ポジショニング・システム）に好適な車
両用ＧＰＳ受信装置に係り、特に、車両がトンネル等に
入ってＧＰＳ人工衛星からの航法電波の受信が遮断され
た後に、再度その航法電波を捕捉追尾する際の立上げの
迅速を図った車両用ＧＰＳ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カーナビゲーション・システム
では自己車両の現在位置（以下、自車位置という）を検
出するための一方法として、ＧＰＳ（グローバル・ポジ
ショニング・システム）が従来より提案されている。こ
のシステムは複数のＧＰＳ人工衛星から地上へ送信され
る航法電波を、車両に搭載された車両用ＧＰＳ受信装置
の受信手段で受信してドップラ周波数を求めることによ
り、自車位置を求めるものである。
では自己車両の現在位置（以下、自車位置という）を検
出するための一方法として、ＧＰＳ（グローバル・ポジ
ショニング・システム）が従来より提案されている。こ
のシステムは複数のＧＰＳ人工衛星から地上へ送信され
る航法電波を、車両に搭載された車両用ＧＰＳ受信装置
の受信手段で受信してドップラ周波数を求めることによ
り、自車位置を求めるものである。
【０００３】従来、この種の車両用ＧＰＳ受信装置の一
例は図２に示すように構成され、ＧＰＳ人工衛星から地
上に送信される航法信号電波２をアンテナ３で受信して
ＲＦ増幅／周波数変換手段４で中間周波数や所要の周波
数に低下させると共に増幅し、信号捕捉追尾手段５へ与
える。
例は図２に示すように構成され、ＧＰＳ人工衛星から地
上に送信される航法信号電波２をアンテナ３で受信して
ＲＦ増幅／周波数変換手段４で中間周波数や所要の周波
数に低下させると共に増幅し、信号捕捉追尾手段５へ与
える。
【０００４】信号捕捉追尾手段５はコードループと逆拡
散回路から成り、捕捉した信号を次段の航法データ・シ
ュードレンジ検出手段６で抽出し、ここからの出力を衛
星ドップラ周波数等演算処理手段７へ与え、ここで近似
ドップラ周波数と自車位置の位置データ８を求める。
散回路から成り、捕捉した信号を次段の航法データ・シ
ュードレンジ検出手段６で抽出し、ここからの出力を衛
星ドップラ周波数等演算処理手段７へ与え、ここで近似
ドップラ周波数と自車位置の位置データ８を求める。
【０００５】ドップラ周波数等演算処理手段７はここで
求めた近似ドップラ周波数を信号捕捉追尾手段５へフィ
ードバックし、アンテナ３を航法電波２に追尾捕捉せし
める。なお、信号捕捉追尾手段５のトラッキングループ
の帯域幅と位置データ８との測位誤差は次式の関係にあ
る。
求めた近似ドップラ周波数を信号捕捉追尾手段５へフィ
ードバックし、アンテナ３を航法電波２に追尾捕捉せし
める。なお、信号捕捉追尾手段５のトラッキングループ
の帯域幅と位置データ８との測位誤差は次式の関係にあ
る。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで１σ …ランダム誤差Ｂ
Ｗ …コードループの片側のバンド幅Ｃ／
Ｎ０ …搬送波／雑音 ＢＬ …ＩＦ（中間周波）片側のバンド幅
したがって、受信精度を挙げるために信号捕捉追尾手段
５のコードループのバンド幅ＢＷ を狭くしてＧＰＳ人
工衛星１からの航法電波２を捕捉している。
Ｗ …コードループの片側のバンド幅Ｃ／
Ｎ０ …搬送波／雑音 ＢＬ …ＩＦ（中間周波）片側のバンド幅
したがって、受信精度を挙げるために信号捕捉追尾手段
５のコードループのバンド幅ＢＷ を狭くしてＧＰＳ人
工衛星１からの航法電波２を捕捉している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この車両用Ｇ
ＰＳ受信装置を搭載した車両は必ずしも一定の速度で走
行するものではなく、ときにより急加速や減速による車
速の変化や、Ｕターン等により走行方向を変える場合が
ある。また、車両がトンネル等に入った場合は航法電波
２が一旦受信不能に陥る。このような場合、ドップラ効
果による受信周波数のドップラシフト量が変化し、トラ
ッキングループの範囲外の周波数となり、再度の捕捉追
尾が不可能となり、位置データ８が途切れる。
ＰＳ受信装置を搭載した車両は必ずしも一定の速度で走
行するものではなく、ときにより急加速や減速による車
速の変化や、Ｕターン等により走行方向を変える場合が
ある。また、車両がトンネル等に入った場合は航法電波
２が一旦受信不能に陥る。このような場合、ドップラ効
果による受信周波数のドップラシフト量が変化し、トラ
ッキングループの範囲外の周波数となり、再度の捕捉追
尾が不可能となり、位置データ８が途切れる。
【０００９】そこで、従来の車両用ＧＰＳ受信装置では
このような場合において、ドップラ周波数と演算処理手
段７が中心周波数より観測不能となったＧＰＳ人工衛星
１の予測ドップラ周波数を信号捕捉追尾回路５に与え、
所要の狭い範囲で中心周波数を種々変えて航法電波２の
受信搬送波を探すように動作させる。しかし、これでは
信号捕捉追尾手段５のコードループのバンド幅を狭くし
ている上に、車両の車速および走行方位が変化している
ので、航法電波を再度捕捉するのに相当の時間が掛る。 また、信号捕捉追尾手段５のコードループのバンド幅を
広くすると、航法電波の捕捉追尾の立上げを早くするこ
とができるが、その反面、バンド幅を広くした分、自車
位置検出精度が低下するという問題がある。
このような場合において、ドップラ周波数と演算処理手
段７が中心周波数より観測不能となったＧＰＳ人工衛星
１の予測ドップラ周波数を信号捕捉追尾回路５に与え、
所要の狭い範囲で中心周波数を種々変えて航法電波２の
受信搬送波を探すように動作させる。しかし、これでは
信号捕捉追尾手段５のコードループのバンド幅を狭くし
ている上に、車両の車速および走行方位が変化している
ので、航法電波を再度捕捉するのに相当の時間が掛る。 また、信号捕捉追尾手段５のコードループのバンド幅を
広くすると、航法電波の捕捉追尾の立上げを早くするこ
とができるが、その反面、バンド幅を広くした分、自車
位置検出精度が低下するという問題がある。
【００１０】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は何らかの理由により航法電
波の受信が一旦遮断された後においても、自車位置検出
精度を低下させずにＧＰＳ人工衛星からの航法電波の再
度の捕捉追尾の立上げを迅速化することができる車両用
ＧＰＳ受信装置を提供することにある。
なされたもので、その目的は何らかの理由により航法電
波の受信が一旦遮断された後においても、自車位置検出
精度を低下させずにＧＰＳ人工衛星からの航法電波の再
度の捕捉追尾の立上げを迅速化することができる車両用
ＧＰＳ受信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両の車速と
走行方位角の変化から車両のドップラシフト量を求め、
このドップラシフト量により、ＧＰＳ人工衛星からの航
法電波を捕捉追尾するためのドップラ周波数を補正する
ものであり、次のように構成される。
走行方位角の変化から車両のドップラシフト量を求め、
このドップラシフト量により、ＧＰＳ人工衛星からの航
法電波を捕捉追尾するためのドップラ周波数を補正する
ものであり、次のように構成される。
【００１２】つまり本発明は、ＧＰＳ人工衛星からの航
法電波を受信する受信手段と、この受信手段により受信
された航法電波に基づいて前記ＧＰＳ人工衛星を捕捉追
尾するためのドップラ周波数とこれに基づいて自車位置
とを求める演算手段と、この演算手段からのドップラ周
波数により前記受信手段を前記ＧＰＳ人工衛星に追尾捕
捉しめる信号追尾捕捉手段とを車両に搭載する車両用Ｇ
ＰＳ受信装置において、前記航法電波を前記受信手段に
より受信する際に、この車両の車速の変化を検出するス
ピードセンサと、前記車両の走行方位角の変化を検出す
る方位センサと、この方位センサおよび前記スピードセ
ンサからの両検出出力から前記車両のドップラシフト量
を算出する第２の演算手段と、この第２の演算手段によ
り求めたドップラシフト量により前記信号追尾捕捉手段
のドップラ周波数を補正する補正手段とを設けたことを
特徴とする。
法電波を受信する受信手段と、この受信手段により受信
された航法電波に基づいて前記ＧＰＳ人工衛星を捕捉追
尾するためのドップラ周波数とこれに基づいて自車位置
とを求める演算手段と、この演算手段からのドップラ周
波数により前記受信手段を前記ＧＰＳ人工衛星に追尾捕
捉しめる信号追尾捕捉手段とを車両に搭載する車両用Ｇ
ＰＳ受信装置において、前記航法電波を前記受信手段に
より受信する際に、この車両の車速の変化を検出するス
ピードセンサと、前記車両の走行方位角の変化を検出す
る方位センサと、この方位センサおよび前記スピードセ
ンサからの両検出出力から前記車両のドップラシフト量
を算出する第２の演算手段と、この第２の演算手段によ
り求めたドップラシフト量により前記信号追尾捕捉手段
のドップラ周波数を補正する補正手段とを設けたことを
特徴とする。
【００１３】
【作用】ＧＰＳ人工衛星からの航法電波を受信手段によ
り受信する際には、車両の車速の変化がスピードセンサ
により検出されると共に、車両の走行方位の変化が方位
センサにより検出される。
り受信する際には、車両の車速の変化がスピードセンサ
により検出されると共に、車両の走行方位の変化が方位
センサにより検出される。
【００１４】これらスピードセンサと方位センサからの
両検出出力は第２の演算手段に与えられ、ここで車両の
ドップラシフト量に変換される。このドップラシフト量
はドップラ周波数補正手段に与えられ、ここで、航法電
波を捕捉追尾するためのドップラ周波数を補正する。
両検出出力は第２の演算手段に与えられ、ここで車両の
ドップラシフト量に変換される。このドップラシフト量
はドップラ周波数補正手段に与えられ、ここで、航法電
波を捕捉追尾するためのドップラ周波数を補正する。
【００１５】したがって、車両の車速および走行方位角
の変化に対応した最適のドップラ周波数により、受信手
段を航法電波に捕捉追尾せしめるので、この航法電波の
受信が一旦遮断された後においても、自車位置検出精度
を低下させずに、航法電波の再度の捕捉追尾の立上りを
早めることができる。
の変化に対応した最適のドップラ周波数により、受信手
段を航法電波に捕捉追尾せしめるので、この航法電波の
受信が一旦遮断された後においても、自車位置検出精度
を低下させずに、航法電波の再度の捕捉追尾の立上りを
早めることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。
明する。
【００１７】図１は本発明の一実施例の全体構成を示す
ブロック図であり、図において、車両用ＧＰＳ受信装置
１１は、図２で示す従来例の車両用ＧＰＳ受信装置に、
その衛星ドップラ周波数等演算処理手段７から同信号捕
捉追尾手段５に与えるドップラ周波数を補正するドップ
ラ周波数補正手段１２以下の補正系を追加した点に特徴
があり、図１中、図２で示す部分と共通する部分には同
一符号を付して、その重複した説明を省略ないし簡単化
している。
ブロック図であり、図において、車両用ＧＰＳ受信装置
１１は、図２で示す従来例の車両用ＧＰＳ受信装置に、
その衛星ドップラ周波数等演算処理手段７から同信号捕
捉追尾手段５に与えるドップラ周波数を補正するドップ
ラ周波数補正手段１２以下の補正系を追加した点に特徴
があり、図１中、図２で示す部分と共通する部分には同
一符号を付して、その重複した説明を省略ないし簡単化
している。
【００１８】ドップラ周波数補正手段１２以下の補正系
は、車両の車速の変化を検出するスピードセンサ１３と
、車両の走行方位の変化を検出する方位センサ１４と、
これら両センサ１３，１４からの両検出出力とを受けて
、これら両検出出力を車両のドップラシフト量に変換す
る第２の演算手段であるドップラシフト量変換手段１５
と、このドップラシフト量により、衛星ドップラ周波数
等演算処理手段７からのドップラ周波数を補正するドッ
プラ周波数補正手段１２とを有する。
は、車両の車速の変化を検出するスピードセンサ１３と
、車両の走行方位の変化を検出する方位センサ１４と、
これら両センサ１３，１４からの両検出出力とを受けて
、これら両検出出力を車両のドップラシフト量に変換す
る第２の演算手段であるドップラシフト量変換手段１５
と、このドップラシフト量により、衛星ドップラ周波数
等演算処理手段７からのドップラ周波数を補正するドッ
プラ周波数補正手段１２とを有する。
【００１９】次に本実施例の作用を説明する。
【００２０】複数のＧＰＳ（グローバル・ポジショニン
グ・システム）人工衛星１からの航法信号電波２は各々
のＧＰＳ人工衛星１毎に異なったＣ／Ａコードで拡散ス
ペクトラム変調され、ＰＮ（疑似雑音）信号として、地
上等へ送信されている。
グ・システム）人工衛星１からの航法信号電波２は各々
のＧＰＳ人工衛星１毎に異なったＣ／Ａコードで拡散ス
ペクトラム変調され、ＰＮ（疑似雑音）信号として、地
上等へ送信されている。
【００２１】この航法信号電波２をアンテナ３によって
捕捉して受信し、ＲＦ増幅／周波数変換手段４へ与える
。ここでは受信した航法信号電波２を増幅し、所定の周
波数に変換した後、信号捕捉追尾手段５へ与える。
捕捉して受信し、ＲＦ増幅／周波数変換手段４へ与える
。ここでは受信した航法信号電波２を増幅し、所定の周
波数に変換した後、信号捕捉追尾手段５へ与える。
【００２２】信号捕捉追尾手段５では捕捉しようとする
ＧＰＳ人工衛星１のＣ／Ａコードによりスペクトラム拡
散された信号を逆拡散して搬送波の抽出とコードループ
による航法信号電波２の追尾を行ない、航法データ収集
・シュードレンジ検出手段６へ出力された後、衛星ドッ
プラ周波数等演算処理手段７から位置データ８として出
力される。
ＧＰＳ人工衛星１のＣ／Ａコードによりスペクトラム拡
散された信号を逆拡散して搬送波の抽出とコードループ
による航法信号電波２の追尾を行ない、航法データ収集
・シュードレンジ検出手段６へ出力された後、衛星ドッ
プラ周波数等演算処理手段７から位置データ８として出
力される。
【００２３】また、ドップラ周波数等演算処理手段７よ
り抽出する衛星位置測定選定のための近似ドップラをド
ップラ周波数補正手段１２に与える。
り抽出する衛星位置測定選定のための近似ドップラをド
ップラ周波数補正手段１２に与える。
【００２４】一方、車両のスピードセンサ１３は車両の
車速変化を検出し、方位センサ１４は車両の走行方位を
検出し、これら両検出出力をドップラシフト量変換手段
１５にそれぞれ与え、ここで車両のドップラシフト量に
変換する。この車両のドップラシフト量はドップラ周波
数補正手段１２に与えられ、ここで、衛星ドップラ周波
数等演算処理手段７からのドップラ周波数を補正する。
車速変化を検出し、方位センサ１４は車両の走行方位を
検出し、これら両検出出力をドップラシフト量変換手段
１５にそれぞれ与え、ここで車両のドップラシフト量に
変換する。この車両のドップラシフト量はドップラ周波
数補正手段１２に与えられ、ここで、衛星ドップラ周波
数等演算処理手段７からのドップラ周波数を補正する。
【００２５】したがって車両のドップラシフト量により
補正されたドップラ周波数により信号捕捉追尾手段５が
アンテナ３をＧＰＳ人工衛星１に連続的に追尾捕捉させ
て受信せしめることができる。また、車両の走行中、信
号捕捉追尾手段５のコードループの帯域外にあり、受信
不能に陥っても最適なドップラ周波数により航法信号電
波を短時間で捕捉することができる。しかも、コードル
ープの帯域幅を変えないので、自車位置検出精度の低下
を防止することができる。
補正されたドップラ周波数により信号捕捉追尾手段５が
アンテナ３をＧＰＳ人工衛星１に連続的に追尾捕捉させ
て受信せしめることができる。また、車両の走行中、信
号捕捉追尾手段５のコードループの帯域外にあり、受信
不能に陥っても最適なドップラ周波数により航法信号電
波を短時間で捕捉することができる。しかも、コードル
ープの帯域幅を変えないので、自車位置検出精度の低下
を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｇ
ＰＳ人工衛星を捕捉追尾するためのドップラ周波数を、
車両のスピードセンサと方位センサにより検出された車
両のドップラシフト量により最適なドップラ周波数に補
正するので、ＧＰＳ人工衛星の航法信号電波を連続して
追尾捕捉することができ、自車位置検出精度を低下させ
ずに、その航法電波の再度の追尾捕捉の立上げを迅速化
することができる。
ＰＳ人工衛星を捕捉追尾するためのドップラ周波数を、
車両のスピードセンサと方位センサにより検出された車
両のドップラシフト量により最適なドップラ周波数に補
正するので、ＧＰＳ人工衛星の航法信号電波を連続して
追尾捕捉することができ、自車位置検出精度を低下させ
ずに、その航法電波の再度の追尾捕捉の立上げを迅速化
することができる。
【図１】本発明に係る車両用ＧＰＳ受信装置の一実施例
の全体構成を示すブロック図。
の全体構成を示すブロック図。
【図２】従来例の全体構成を示すブロック図。
１ ＧＰＳ人工衛星
２ 航法電波
３ アンテナ
５ 信号捕捉追尾手段
７ 衛星ドップラ周波数等演算処理手段８ 位置デ
ータ １１ 車両用ＧＰＳ受信装置 １２ ドップラ周波数補正手段 １３ スピードセンサ １４ 方位センサ １５ ドップラシフト量変換手段
ータ １１ 車両用ＧＰＳ受信装置 １２ ドップラ周波数補正手段 １３ スピードセンサ １４ 方位センサ １５ ドップラシフト量変換手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧＰＳ人工衛星からの航法電波を受信
する受信手段と、この受信手段により受信された航法電
波に基づいて前記ＧＰＳ人工衛星を捕捉追尾するための
ドップラ周波数とこれに基づいて自車位置とを求める演
算手段と、この演算手段からのドップラ周波数により前
記受信手段を前記ＧＰＳ人工衛星に追尾捕捉しめる信号
追尾捕捉手段とを車両に搭載する車両用ＧＰＳ受信装置
において、前記航法電波を前記受信手段により受信する
際に、この車両の車速の変化を検出するスピードセンサ
と、前記車両の走行方位角の変化を検出する方位センサ
と、この方位センサおよび前記スピードセンサからの両
検出出力から前記車両のドップラシフト量を算出する第
２の演算手段と、この第２の演算手段により求めたドッ
プラシフト量により前記信号追尾捕捉手段のドップラ周
波数を補正する補正手段とを設けたことを特徴とする車
両用ＧＰＳ受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13417791A JPH04359177A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 車両用ｇｐｓ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13417791A JPH04359177A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 車両用ｇｐｓ受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359177A true JPH04359177A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15122248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13417791A Pending JPH04359177A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 車両用ｇｐｓ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04359177A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996008882A1 (en) * | 1994-09-14 | 1996-03-21 | Ericsson Inc. | Frequency error correction in a satellite-mobile communications system |
| JP2003505669A (ja) * | 1999-07-20 | 2003-02-12 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 通信信号の変化を決定し、ｓｐｓ信号受信および処理を改良するためこの情報を使用する方法 |
| JP2007010550A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Japan Radio Co Ltd | 測位装置及び測位方法 |
| US20120038508A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-16 | Seiko Epson Corporation | Satellite signal tracking method and receiver |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP13417791A patent/JPH04359177A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996008882A1 (en) * | 1994-09-14 | 1996-03-21 | Ericsson Inc. | Frequency error correction in a satellite-mobile communications system |
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| US9075139B2 (en) * | 2010-08-16 | 2015-07-07 | Seiko Epson Corporation | Satellite signal tracking method and receiver |
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