JPH05307075A - グローバルポジショニングシステム受信装置 - Google Patents

グローバルポジショニングシステム受信装置

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JPH05307075A
JPH05307075A JP13777592A JP13777592A JPH05307075A JP H05307075 A JPH05307075 A JP H05307075A JP 13777592 A JP13777592 A JP 13777592A JP 13777592 A JP13777592 A JP 13777592A JP H05307075 A JPH05307075 A JP H05307075A
Authority
JP
Japan
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satellite
gps
positioning system
display
global positioning
Prior art date
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Pending
Application number
JP13777592A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadanaka Ogaki
忠央 大垣
Michitoshi Hanyu
道俊 埴生
Tamiya Tanaka
民也 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH05307075A publication Critical patent/JPH05307075A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 各グローバルポジショニングシステム(以下
GPSと略す)用のGPS衛星からの電波をアンテナ1
0を介して受信して電波から情報を取り出しGPS受信
部11に受信した信号を進行方向算出機能部12と衛星
情報検出機能部13に供給し、これらの各機能部12、
13からの信号に基づき基準方向となる真北と移動体の
進行方向の差を演算して表示制御機能部14で表示制御
した出力信号を表示機能部15に供給して移動体の進行
方向を常に時計の0時方向に表示させて各GPS衛星位
置を表示する。 【効果】 運転者の測位不可による不安感を解消させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各衛星からの電波を受
信機で受信して移動体の位置を測位するグローバルポジ
ショニングシステム受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】グローバルポジショニングシステム(以
下GPSと略す)は、全地球上を覆域とする衛星利用の
測位システムである。GPSはユーザの自己の位置を地
表からの軌道高度20183 kmの軌道上でユーザに対して
星座を形成する衛星群を角錐の底とし、これらの衛星か
らの信号を受信測距する稜線が作る角錐の頂点として得
るシステムである。GPS衛星は、例えば予備も含めて
21個が地球に対する周回軌道を周回させるものであ
る。このようにGPSによる測位は、角錐の底を形成す
るGPS衛星の受信数が測位成立の必要条件になってい
る。
【0003】測位成立の必要条件が満足した受信状況に
あるか否かを判断するため、従来から天空上を周回する
GPS衛星を画面に表示させる方法がある。この方法に
基づく表示を図5に示す。天球を例えば地上のような2
次元の平面に射影すると、GPS衛星の位置は2次元座
標で表示することができる。この射影により天球全体は
円で表され、図5に示す円20は、地平線を示す。ま
た、それぞれ東西南北の方位を示す線の交点すなわち円
20の中心点Mは、GPS衛星からの電波を受信する対
象、例えば移動体の位置を示している。このように2次
元でGPS衛星の位置を表示するとき、GPS衛星の位
置は方位角φ及び仰角θの関係で表すことができる。図
5に示す円20はこの円20の中心点Mを仰角θ=90
°として半径方向に向かって同心円状に仰角が減少して
円20の円周上で仰角θ=0°にしている。
【0004】従来から図5に示すようにGPS衛星の位
置表示は、常に真北を表示画面における時計の0時の位
置に表示する。GPS衛星の位置表示を行う上でのもう
一つの要素である方位角φは、この真北を基準にして各
GPS衛星の方位を画面表示させている。例えば時計回
りに真東の方位角φは、φ=90°になる。
【0005】このようなGPS衛星からの電波を受信す
るGPS受信機を移動体に搭載した場合、この表示画面
に移動体の進行方向は、種々の表示方法を用いて表示し
ている。図5の表示画面で移動体は、矢印P方向に進ん
でいることを示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、GPS受信
機を移動体に搭載してGPS衛星からの電波を受信する
際に例えば高層ビル等の障害物による電波遮断されるこ
とがある。このため、GPS衛星の受信数が減少するこ
とから、測位不可の結果をもたらすことが多い。従っ
て、障害物により電波遮断されているGPS衛星の方位
角及び仰角を知ることができれば、電波遮断の原因であ
る障害物を特定することができる。この障害物を避ける
ように移動体を移動させることにより、GPS衛星の受
信数を確保してGPS衛星による測位を可能にすること
ができる。
【0007】ところが、GPS受信機による各GPS衛
星の位置表示は、上述したように真北を表示画面におい
て時計の0時方向の位置に固定して表示している。一
方、移動体で移動している、特に車載用GPS受信機
は、一般に付随しているディスプレイに運転者の見易い
位置に設置して、移動体の進行方向に向いていることが
多い。このようにGPS受信装置を使用しているユーザ
はGPS衛星の位置表示において実際の移動体の進行方
向と表示画面での移動体の進行方向が一致していないた
めに直感的に測位不可の衛星位置を知ることができな
い。この方向のズレを補正して方向を検知するためユー
ザは、例えば体を回転移動させて方向の確認を行ったり
している。
【0008】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
てなされたものであり、GPS衛星からの電波遮断して
いる障害物、あるいは障害物の方向を直感的に理解する
ことができるGPS受信装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るグローバル
ポジショニングシステム受信装置は、各衛星からの電波
を受信して移動体の位置を測位するグローバルポジショ
ニングシステム受信装置であって、上記グローバルポジ
ショニングシステム受信装置で受信した各衛星の天空上
の位置及びこれらの衛星の受信状況の良否を検出して表
示するモード時に上記移動体の進行方向を表示画面上で
時計の0時方向に合わせて各衛星の天空上配置を画面に
表示制御することにより、上述の課題を解決する。
【0010】グローバルポジショニングシステム受信装
置受信装置は、上記各衛星の天空上配置を表示するモー
ド時に、上記移動体の進行方向を表示画面上で時計の0
時方向に合わせるため表示における2次元座標の基準方
向と上記進行方向との差を演算して各衛星の天空配置を
画面上に表示制御することにより、上述の課題を解決す
る。
【0011】また、上記グローバルポジショニングシス
テム受信装置は、車載用電源により駆動される回路構成
を用いて車載用の構成とすることにより、上述の課題を
解決する。
【0012】
【作用】本発明のグローバルポジショニングシステム受
信装置は、各衛星の位置及びこれらの衛星の受信状況の
良否を検出すると共に、各衛星の天空上配置の表示を2
次元座標の基準方向、例えば真北と進行方向との差を算
出し、表示画面上に上記移動体の進行方向を時計の0時
方向に表示するように表示制御している。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係るグローバルポジショニン
グシステム受信装置の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
【0014】本発明に係るグローバルポジショニングシ
ステム受信装置について、図1に示す概略的な機能ブロ
ック構成を参照しながら説明する。ここで、グローバル
ポジショニングシステム受信装置は移動体に搭載して用
いている場合の一例である。また、グローバルポジショ
ニングシステムは、以下GPSと省略し本発明の名称も
GPS受信装置と略記する。
【0015】本発明のGPS受信装置は、各GPS衛星
からの電波をアンテナ10を介して受信して電波から情
報を取り出すGPS受信部11と、該GPS受信部11
からの出力信号に基づき移動体の進行方向を演算する進
行方向算出機能部12と、該GPS受信部11からの出
力信号で各GPS衛星の位置及び受信状況を検出する衛
星情報検出機能部13と、上記進行方向算出機能部12
及び上記衛星情報検出機能部13から供給される信号に
基づき表示を制御する表示制御機能部14と、該表示制
御機能部14からの出力信号を表示する表示機能部15
とを有している。
【0016】このGPS受信装置による表示を制御する
手順について図2に示すフローチャートを参照しながら
説明する。また、この表示制御によるGPS衛星の天空
における位置の表示画面を図3に示す。これらの説明に
おいて必要に応じて図1も参照する。
【0017】GPS受信装置は、アンテナ10を介して
GPS受信部11で受信したGPS衛星の天空における
位置の表示を開始してステップS10に進む。ステップ
S10では、図1に示した進行方向算出機能部12に受
信した電波に応じた出力信号を供給する。進行方向算出
機能部12は、この出力信号に基づいて各衛星からの電
波のドップラーシフトを検出して移動体の進行方向を演
算してステップS11に進む。この進行方向Pは、基準
とする真北Nからの例えば時計回りに方位角の偏差ΔN
Pとして算出している。この方位角の偏差ΔNPの値は
表示制御機能部14に送っている。
【0018】ステップS11では、受信可能なGPS衛
星の方位角φ及び仰角θを求める。このGPS衛星の方
位角φ及び仰角θは、図1に示した衛星情報検出機能部
13で検出する。図3に示す4つの衛星の方位角を真北
を基準にして時計回りに回転して方位角φ=R1 〜R4
をそれぞれ算出する。また地平からの仰角θも同時に求
めてステップS12に進む。
【0019】ステップS12では、進行方向Pと各GP
S衛星の相対的な角度として(|R−ΔNP|,θ)を
新たな方位角φ’として求めて進行方向を時計の0時方
向にしてGPS衛星を表示するためのデータにする。こ
のデータはステップ11で求めた方位角φ及び仰角θの
データに対して補正データになる。図1に示した衛星情
報検出機能部13は検出した各GPS衛星の位置表示に
関するデータを表示制御機能部14に供給している。従
って、表示制御機能部14では例えば図3に示すGPS
衛星S4 の方位角R4 から進行方向の方位角ΔNPの差
を新たな補正データ(φ4 ’,θ4 )=(R4 −ΔN
P,θ4 )として求めてステップS13に進む。
【0020】ステップS13では、上記ステップS12
で求めた補正データを用いて受信したGPS衛星の天空
における位置を図1に示す表示機能部15に描画する。
この描画の後にステップS14に進む。
【0021】ステップS14では、描画したGPS衛星
以外にまだ受信可能なGPS衛星があるか否かを検出す
る。もし受信可能なGPS衛星が他に存在する(Ye
s)ならば、ステップS11に戻る。また、受信可能な
GPS衛星が他にない(No)ならば、ステップS15
に進む。GPS衛星が受信可能か否かは図1に示した衛
星情報検出機能部13で各GPS衛星の受信状況を例え
ば受信した電波のレベルで判別している。
【0022】ステップS15では、受信不能になったG
PS衛星の方位角φと仰角θを求めている。受信可能な
ときGPS衛星の位置情報は、例えば検出した都度方位
角φと仰角θをメモリに記憶させておく。この受信レベ
ルが小さくなる直前の値を用いて受信不能になったGP
S衛星の方位角φと仰角θを求めてステップS16に進
む。
【0023】ステップS16では、ステップS15で求
めた値を基にして前述したように進行方向Pに対する受
信不能なGPS衛星の相対的な角度を算出している。こ
の算出した角度を基にして受信不能なGPS衛星の補正
データを求める。受信不能時における補正データの算出
も図1に示した表示制御機能部14で求めてステップS
17に進む。
【0024】ステップS17では、上記ステップS15
で求めた補正データを用いて受信不能なGPS衛星の天
空における位置を図1に示す表示機能部15に描画す
る。このとき受信可能なGPS衛星と区別するため、例
えば色等を異なるものに設定して容易に判別することが
できるようにしている。この描画の後にステップS18
に進む。
【0025】ステップS18では、描画したGPS衛星
以外にまだ受信不能なGPS衛星があるか否かを検出す
る。もし受信不能なGPS衛星が他に存在する(Ye
s)ならば、ステップS15に戻る。また、受信不能な
GPS衛星が他にない(No)ならば、すべてのGPS
衛星の位置表示を終了してこのルーチンを終える。ステ
ップS14の場合と同様にGPS衛星が受信可能か否か
は図1に示した衛星情報検出機能部13で各GPS衛星
の受信状況を例えば受信した電波のレベルで判別してい
る。
【0026】このようにしてGPS衛星の天空位置を表
示したより具体的な例を図4に示す。図4に示すGPS
衛星の天空位置を示す表示画面は、GPS衛星に関する
情報の一つとして表示している。東西南北の方位を示す
線の交点を中心に液滴状のシンボル16を表示してい
る。ここで、このシンボル16の尖った部分が示す方向
が図3に示した進行方向Pを示している。実際にGPS
衛星は例えば受信可能な衛星をハッチングで表示し、G
PS衛星を数字で示している。図4に示すGPS衛星
は、第12、20、21、23番の衛星が移動体の天空
上に現れて受信可能(Fouond)であることを示し
ている。一方、図4に示す第17番のGPS衛星は受信
不能の状態(Lost)にあることが判る。
【0027】また、この受信不能のGPS衛星は、移動
体の真後ろの位置にある例えば障害物によって受信不能
になっている可能性が容易に理解できるようになる。特
に、このGPS受信装置を小型化を図って車載した移動
体は、運転者の進行方向とGPS衛星の天空位置を表示
する画面の進行方向が一致することにより、運転者は画
面に表示したGPS衛星の位置に車を移動させることが
できる。
【0028】このように測位するときGPS衛星の受信
数を確保する必要からこの電波遮断の原因になっている
障害物を避けるように移動体を移動させることも容易に
なるから、ユーザはGPS衛星からの電波遮断している
障害物、あるいは障害物の方向を直感的に理解すること
ができ、測位不可状態からの不安を逃れることができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のグローバルポジショニングシステム受信装置によれ
ば、各衛星からの電波を受信して移動体の位置を測位す
るグローバルポジショニングシステム受信装置であっ
て、上記グローバルポジショニングシステム受信装置で
受信した各衛星の天空上の位置及びこれらの衛星の受信
状況の良否を検出して表示するモード時に上記移動体の
進行方向を表示画面上で時計の0時方向に合わせて各衛
星の天空上配置を画面に表示制御することにより、ユー
ザはGPS衛星からの電波遮断している障害物、あるい
は障害物の方向を直感的に理解することができ、測位不
可状態からの不安を逃れることができる。
【0030】また、グローバルポジショニングシステム
受信装置受信装置は、上記各衛星の天空上配置を表示す
るモード時に、上記移動体の進行方向を表示画面上で時
計の0時方向に合わせるため表示における2次元座標の
基準方向と上記進行方向との差を演算して各衛星の天空
配置を画面上に表示制御することにより、各GPS衛星
の天空上配置の表示を上記移動体の進行方向を時計の0
時方向に一致させて表示することができる。
【0031】上記グローバルポジショニングシステム受
信装置は、車載用電源により駆動される回路構成を用い
て車載用の構成とすることにより、運転者が運転席上で
例えば体を回転移動させたりして進行方向と方位の一致
を確認することなく、電波遮断する障害物を特定するこ
とができる。これにより容易に障害物を避けて測位する
ことができ、運転時でも安全にGPS衛星の位置の確認
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るGPS受信装置における一実施例
の概略的な機能ブロック構成を示す図である。
【図2】図1に示した概略的な機能ブロック構成でGP
S受信装置を動作させて受信可能及び受信不能のGPS
衛星を表示されるための手順を説明するフローチャート
である。
【図3】GPS衛星を表示する上で必要な基準に対する
進行方向及び補正データを算出する方法を説明する模式
図である。
【図4】GPS衛星の位置に関する情報を表示するより
具体的な表示画面の一例を示す図である。
【図5】従来のGPS受信機でGPS衛星の天空におけ
る位置を画面表示するための方法を説明する図である。
【符号の説明】
10・・・・・・・・・・・・アンテナ 11・・・・・・・・・・・・GPS受信部 12・・・・・・・・・・・・移動体の進行方向演算機
能部 13・・・・・・・・・・・・衛星情報検出機能部 14・・・・・・・・・・・・表示制御機能部 15・・・・・・・・・・・・表示機能部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各衛星からの電波を受信して移動体の位
    置を測位するグローバルポジショニングシステム受信装
    置であって、 上記グローバルポジショニングシステム受信装置で受信
    した各衛星の天空上の位置及びこれらの衛星の受信状況
    の良否を検出して表示するモード時に上記移動体の進行
    方向を表示画面上で時計の0時方向に合わせて各衛星の
    天空上配置を画面に表示制御することを特徴とするグロ
    ーバルポジショニングシステム受信装置。
  2. 【請求項2】 上記各衛星の天空上配置を表示するモー
    ド時に、上記移動体の進行方向を表示画面上で時計の0
    時方向に合わせるため表示における2次元座標の基準方
    向と上記進行方向との差を演算して各衛星の天空配置を
    画面上に表示制御することを特徴とする請求項1記載の
    グローバルポジショニングシステム受信装置。
  3. 【請求項3】 上記グローバルポジショニングシステム
    受信装置は車載用電源により駆動される回路構成を用い
    て車載用の構成とすることを特徴とする請求項1記載の
    グローバルポジショニングシステム受信装置。
JP13777592A 1992-04-30 1992-04-30 グローバルポジショニングシステム受信装置 Pending JPH05307075A (ja)

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20167696A Division JPH0915316A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 グローバルポジショニングシステム衛星の検出方法
JP20167796A Division JPH0915317A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 グローバルポジショニングシステム受信装置
JP20167596A Division JPH0915315A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 グローバルポジショニングシステム衛星の表示方法
JP20167896A Division JPH0915318A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 グローバルポジショニングシステム受信装置
JP20167496A Division JP2947176B2 (ja) 1996-07-31 1996-07-31 グローバルポジショニングシステム衛星の表示方法及びグローバルポジショニングシステム受信装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997004337A1 (fr) * 1995-07-17 1997-02-06 The Nippon Signal Co., Ltd. Detecteur d'objets
JPH0962353A (ja) * 1995-08-23 1997-03-07 Shinko Electric Co Ltd 無人車の運行管理システム
JP2009031042A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Furuno Electric Co Ltd 姿勢計測装置

Cited By (3)

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WO1997004337A1 (fr) * 1995-07-17 1997-02-06 The Nippon Signal Co., Ltd. Detecteur d'objets
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Effective date: 19981124