JPH0616888U - 差動ｇｐｓ用固定局、移動体用ｇｐｓ測位機、ナビゲーション装置、及びｇｐｓ測位機用ラジオ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動ＧＰＳ方式を安価に利用可能とする。 【構成】 ＦＭ放送局を差動ＧＰＳ用固定局１１とし、
ＧＰＳ単独測位機１２でＧＰＳ衛星１３₁ 〜１３₄ より
の信号を受信して測位し、その固定局１１の実位置に対
する誤差をパソコン１４で演算し、その補正値と利用し
た衛星のＰＲＳ番号とを固定局情報として、ＲＤＳ放送
機１５からＦＭ放送にＲＤＳ信号で多重化して放送す
る。自動車２１ではカーラジオ２２でＦＭ放送を受信
し、固定局情報を分離して、ＧＰＳ単独測位機２３へ送
る。測位機２３は送られたＰＲＳ番号のＧＰＳ衛星の信
号を受信してＧＰＳ測位を行い、その測位値を前記誤差
で補正する。又、必要に応じスビゲーションシステム２
４へ供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は比較的高精度（〜１０ｍ以下）を要する陸上移動体（自動車、バイ ク等）に利用され、あるいは船舶等でも入・出港時等には利用され、差動ＧＰＳ システムの固定局及び移動体用ＧＰＳ測位機、そのＧＰＳ測位機に用いられるラ ジオ受信機、及びＧＰＳ測位機により測位するナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

米軍が建設したＧＰＳ（Ｇｌｏｖａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ ｍ）は、２４個（内３個は予備）の衛星を、地球を周回する６軌道面に各４個づ つ配置し、各衛星からその軌道データ（５０ｂｐｓ）、電離層補正データ（５０ ｂｐｓ）等を疑似ランダム（ＰＲＮ）コード（Ｐコードでは１０．２３Ｍｂｐｓ ，コード長１Ｗ；Ｃ／Ａコードでは１．０２３Ｍｂｐｓ，コード長１ｍｓ）で乗 算してスペクトル拡散しその拡散信号でキャリヤをＰＳＫ変調し、ＰコードＬ₁ ＝１，５７５．４２MHz , Ｌ₂ ＝１，２２７．６MHz ; Ｃ／Ａコード Ｌ₁ ＝１ ，５７５．４２MHz で地球に向け送信している。

【０００３】 地球上でｉ衛星よりの信号を受信すると、ＰＲＮコードの受信時点と、ＰＲＮ コード送信時点との差Ｔｉと、電波の伝播速度Ｃとから、ｉ衛星と受信点との距 離ＣＴｉを求めることができる。実際には受信機の時計の誤差Ｃ_B が含まれてい るのでこの距離ＣＴｉを疑似距離Ｒｉと呼ぶ。送信時の衛星位置（Ｘｉ，Ｙｉ， Ｚｉ）と受信点位置（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とから次式が得られる。 ｛（Ｘｉ−Ｘｍ)²＋（Ｙｉ−Ｙｍ)²＋（Ｚｉ−Ｚｍ)²｝^1/2 ＝Ｃ（Ｔｉ−Ｃ_B ） …（１） この式でＸｍ，Ｙｍ，Ｚｍ，Ｃ_B が未知数である。したがって４個の衛星を観 測し、同様な式を４式得れば受信点位置（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）及び誤差Ｃ_B が求 められる。海上、平野等ではＺ項は既知故、３個の衛星で２次元測位（Ｘｍ，Ｙ ｍ）ができる。この様な測位法は単独測位と呼ばれる。

【０００４】 ＰＲＮコードとしてＰコードを用いると測位精度は１６ｍ程度であるとされて いるが、これは軍用であり一般にはＰコードが解放されていないので使用できな い。Ｃ／Ａコードは一般に解放されているが、１００ｍ程度の誤差を有している 。これはキャリヤ周波数が１波のため電離層による伝播遅延の補正ができないこ とや、ＰＲＮコードのビットレート（チップレート）が低く、時間分解能が悪い こともあるが、軌道データ等に人為的な誤差を含めてある為であるとされている 。

【０００５】 現在市販されているＧＰＳ測位装置で移動体に使用するものはほとんどこの単 独測位方式によるものである。このためＧＰＳのみで自動車ナビゲーションシス テムを作ると、自動車の位置が地図上の隣接する近くの道路、又はその近傍に表 示されることがあり不都合である。このために、方位センサ、速度センサ、走行 センサ等と複合して使用され、システムを複雑・高価にしている。又信頼度を低 下している。

【０００６】 別方式でキャリヤの位相を用いる高精度（ｃｍレベル）の方式があるが、受信 機が高価で、測定に長時間を要するので移動体の測位には適しない。 このため、短時間で簡単に測位でき、精度を上げる方法として、予め位置の判 明している固定点と、移動点とで測位し、その差（固定点からの移動点の位置ベ クトル）を測定する方法が提案されている。これは電離層の伝播時間誤差や、軌 道データ誤差等が相殺されるので数ｍの精度が得られる。この方式は真位置の判 明している固定点でのＧＰＳによる測位値の誤差又はその補正値を移動点に通知 し、移動点でのＧＰＳによる測定値を補正することと数学的に等価である。ここ で誤差はその極性に応じて加減算して測定値を補正する必要があるが、補正値は 単に加算（又は減算）して測定値を補正するようにした値を示す。この方式を差 動ＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）と呼び、日本ではトランスロ個 ーション法とも呼ばれている。固定局と移動点との間の距離は数１００ｋｍで使 用可能とされている。

【０００７】 この場合、固定局情報として使用した衛星の種類ｉ（又はＰＲＮコード番号） 、測定位置と真位置との誤差又は補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，又は疑似距離Ｒｉの 誤差又は補正値等を移動体に無線で通知する必要がある。このため差動ＧＰＳは 広く使用されるに至っていない。 しかし、Ｒ社ではこの固定局情報をインマルサット通信衛星を用いて加入者に 限定して送信している。日本ではＳ社が代行し、札幌に固定局をおき、ほぼ日本 とその近海とをカバーしている。固定局と移動局との間の距離は１５００ｋｍを 超えても利用可能としている。精度は３〜５ｍ以内、データは３秒毎送信である 。この方式は主として船舶の出入航時も含めた利用を目的としたものであるが、 この精度は十分に陸上走行ナビゲーション用にも使用できる値である。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

Ｒ社によるシステムは陸上走行ナビゲーションには十分な精度を有しているが 、問題はその利用価格が非常に高価であることで、自動車、バイク等には使用す ることができない。公表資料では機器の使用料の形で１日当り１０万円〜１５万 円を必要としている。

【０００９】 高価な理由は正確には判らないが、インマルサット通信衛星を利用する通信系 にあると考えられる。送信装置・受信装置・衛星使用料金が高いためと推定され る。単独測位ＧＰＳ機は１０万円程度にすぎない。この価格を自動車や、バイク 、近海の小舟等が使用可能なレベルに迄低下することがこの考案の課題である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案によればインマルサット通信衛星を使用せずに、既設の公衆放送網を 利用して固定局情報を放送することで大幅に価格を低下しようとするものである （請求項１）。 その公衆放送網としては、テレビジョン放送、ラジオ放送、衛星放送、気象情 報放送、防災放送等が存在し（請求項５）、夫々は既に損益がほぼバランスして おり、これに固定局情報を多重するのにそれ程大きな投資を必要とせず、その情 報提供はほとんど無償で不特定多数の公衆に行うことが可能である。

【００１１】 ヨーロッパで既に実施され、日本や他の国々でも実施されたり、実施されよう としているＦＭラジオ放送でのＲＤＳシステムには容易に固定局情報をのせるこ とができる（請求項６）。 ＲＤＳシステムはＦＭ多重放送の中の１方式であるが、そのサービス内容にＡ Ｆ（代替周波数）情報が含まれており、ＦＭラジオ受信機を搭載した自動車等の 移動体がある放送局の電波を受信しながら走行した場合に、その放送局からの距 離の増大による電界強度が低下すると、前記ＡＦ情報を利用して、ＦＭラジオ受 信機自体で自動的に同調を切り替えて、近傍の代替放送局（同一プログラムサー ビスのネット局系）の電波を受信するようになされている。このような自動同調 切り替えを利用すると走行位置の如何に関せず、ＧＰＳ補正値をサービスしてい るネットの局の電波を自動的に受信することができ、ＲＤＳシステムに固定局情 報を乗せることは他のＦＭ多重方式の放送に固定局情報を乗せる場合と比べて、 差動ＧＰＳ用として相乗的なメリットを有することになる。

【００１２】 又、ＲＤＳはヨーロッパ放送連合の規格であるが、米国や香港でも既に試験放 送中であり、近く韓国でも予定されている。日本では若干ＲＤＳと異なった方式 が検討されており、世界的整合性に問題となる危険性があるが、日本以外では整 合性が保たれ、差動ＧＰＳ受信機や自動車等の相互往来に対し世界的に使用可能 となる利点がある。

【００１３】 固定局情報としては、差動ＧＰＳ用固定局が受信した衛星の番号、又はＰＲＮ コード番号、測位結果の誤差あるいは補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを送信すれば、移 動局は同一衛星よりの信号を受信し、得られた測定位置（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）に 、その放送受信された補正値を単純加算することで修正された正しい位置（Ｘｍ ′，Ｙｍ′，Ｚｍ′）を得ることができる（請求項３、９）。衛星の番号、ＰＲ Ｎコードの番号等を送信することは、４個以上の衛星が利用可能な時に、３個の 衛星で２次元測位を行ったり、４個の衛星で３次元測位を行ったりする時に、使 用衛星を特定し、誤った衛星を使用しないのに必要である。

【００１４】 又、差動ＧＰＳ用固定局で、測位した各衛星との疑似距離を放送し、移動局で その受信した疑似距離と移動局で測定した疑似距離とから両局間の位置ベクトル を計算する方式も用いられている。即ち受信した疑似距離から差動ＧＰＳ用固定 局の位置を求め、また移動局で測定した疑似距離から移動局の位置を求め、これ ら両位置の差（相対位置）を求め、また放送受信により得られた差動ＧＰＳ用固 定局の位置情報、つまりその固定局の真の位置、あるいはその固定局を示す識別 情報からテーブルを参照して得た固定局の真の位置に前記相対位置を加算する（ 請求項４、１０）。

【００１５】 あるいは差動ＧＰＳ用固定局で測定した疑似距離と、その衛星の軌道データと その固定局の真の位置とから求めた計算距離と差、つまり疑似距離の誤差、また は補正値を放送し、移動局では固定局で疑似距離の測定に用いたと同一の衛星と の疑似距離を測定し、その測定疑似距離を受信したその誤差又は補正値で補正し 、その補正した疑似距離を用いて、移動局の位置を求める（請求項３、８）。

【００１６】 差動ＧＰＳ用固定局で衛星を利用してその固定局位置を測定し、その測定位置 と真の位置とを放送し、移動局で同一衛星を利用して位置を測定し、その位置と 受信した固定局測定位置との差（相対位置）を求め、その相対位置を受信した固 定局真位置に加算して移動局位置としてもよい（請求項１１）。 疑似距離、又はその誤差（補正値）を放送する場合は衛星ごとの単独データと なり、位置誤差（補正値）と異なり、衛星の組合せに依存しない利点がある。

【００１７】 請求項１４の考案のＧＰＳ測位機用ラジオ受信機によれば、差動ＧＰＳ用固定 局の固定局情報を多重化した放送電波を受信し、その固定局情報を選出し、その 選出した固定局情報が外部出力端子へ供給され、また受信電波が弱くなると正常 な電波強度のチャネルに自動同調切替え手段により自動的に切替えられる。 請求項１５の考案のＧＰＳ測位機用ラジオ受信機によれば差動ＧＰＳ用固定局 の固定局情報を多重化した放送電波を受信し、上記固定局情報が選出手段により 選出され、その選出された固定局情報が可視又は／可聴的に出力され、また受信 電波が弱くなると正常な電波強度のチャネルに自動同調切替え手段により自動的 に切替えられる。

【００１８】

【作用】

携行可能な単独測位ＧＰＳ機は１０〜２０万円で入手できる。公衆放送網とし てはアンテナが小型で指向性の不要なものが移動体用として望ましく、これには ラジオ受信機が適している。特に請求項６のＲＤＳシステムを利用してＦＭ放送 に固定局情報を多重すれば特別な設備は不要である。ＲＤＳ送信設備を新設して も一局当り２〜３００万円位の投資で十分である。差動ＧＰＳ用固定局と放送局 は同一敷地に設けることが可能である。一方ＲＤＳ受信機はすでに市販され、Ｆ Ｍ放送からデジタルデータ中の固定局情報を分離出力するに必要な部分の費用増 加は１万円位である。この放送データを用いてＧＰＳ単独測位機のデータを補正 するのはソフトウェアの改訂のみで可能であり価格上昇はない。

【００１９】 差動ＧＰＳ用固定局と移動体との距離は１０００ｋｍ程度まで許されるが数１ ００ｋｍ以内とすることが望ましい。したがって日本では３〜１０局の差動ＧＰ Ｓ用固定局で全国をサービス領域としてカバーすることができる。差動ＧＰＳ用 固定局と放送局との距離が長いとその間の伝送リンクの時間遅れ等が特定できず 問題となるので各放送局に併せて差動ＧＰＳ用固定局を同一地区内に設けること が望ましい。少くとも両局間の距離は伝送時間が一定するように直結可能とする か、伝送ルートが一定した固定リンクの使用可能な距離が望ましい。伝送遅れが 不特定の時は固定局での送信時点から十分な固定の遅れ時間をとって放送すると よい。何れの場合も、固定局での送信から放送までの時間遅れと対応して前記疑 似距離やその誤差、補正値、あるいは位置誤差、補正値などの各変化を予測し、 その予測値を固定局情報として送信すればよい。

【００２０】 ＲＤＳ受信機は、移動体走行時、特定放送局との距離による電界強度の低下が あってもＡＦ情報により自動的に代替局（ＲＤＳ放送局）を選定することができ 、移動体での放送受信には適している。

【００２１】

【実施例】

日本全土及びその近海をカバーしようとすると、例えばＮＨＫ（登録商標）で
は５００個所 のＦＭ局があるが、差動ＧＰＳ用固定局はその全てのＦＭ局に設けるか、又は主 要ＦＭ局に設け、近接局へはその固定局情報を送るようにしてもよい。 ＲＤＳ受信機は固定局情報の放送サービスを行っているネットを指定すれば全 国どこを走行してもそのネクトに属する最適な放送局に自動的に同調するので差 動ＧＰＳ用固定局の固定局情報を常に良好に受けとることができ、差動ＧＰＳ用 として最適である。

【００２２】 図１にこの考案による差動ＧＰＳ用固定局を用いた差動ＧＰＳ測位システムの 概念を示す。 差動ＧＰＳ用固定局１１はこの例では放送局を兼ねるものである。差動ＧＰＳ 用固定局１１は通常（市販）のＧＰＳ単独測位機１２を備え、このＧＰＳ単独測 位機１２はＧＰＳ衛星中の観測可能なものの中から最もＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔ ｒｉｃａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｓｉｏｎ）値の少ない４個 のＧＰＳ衛星１３₁ 〜１４₄ を選択する。この選択機能は市販のＧＰＳ単独測位 機に内蔵されている。

【００２３】 差動ＧＰＳ用固定局１１において単独測位ＧＰＳ測位機１２により選択した衛 星からの信号にもとづく測定値はパーソナルコンピュータ１４に供給される。パ ーソナルコンピュータ１４はその測定値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）の差動ＧＰＳ固定 局１１の真位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）に対する誤差（補正値）ΔＸ＝Ｘｏ−Ｘｓ ，ΔＹ＝Ｙｏ−Ｙｓ，ΔＺ＝Ｚｏ−Ｚｓを計算し、この補正値をその利用衛星の 番号又はＰＲＮコード番号と共に固定局情報としてＲＤＳ放送機１５に送る。Ｒ ＤＳ放送機１５は受信した固定局情報をＲＤＳデータとして編成し、アンテナ１ ６からＦＭ放送（音楽等）に多重化して放送する。

【００２４】 一方移動走行中の移動体、例えば自動車２１にはＦＭ放送のＲＤＳ受信機２２ が設置され、そのＲＤＳ受信機２２により受信したＦＭ放送のＲＤＳ多重化され た固定局情報（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺとＰＲＮ番号と）が分離され、その自動車２１ に設置されたＧＰＳ単独測位機２３に送られる。ＧＰＳ単独測位機２３はＲＤＳ 受信機２２から指示されたＰＲＮ番号の衛星を利用してＧＰＳ単独測位機１２と 同様に単独測位を行い、その測位値（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）にＲＤＳ受信機２２よ り得た補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを加算して修正し、その修正値（Ｘｍ＋ΔＸ＝Ｘ ｍ′，Ｙｍ＋ΔＹ＝Ｙｍ′，Ｚｍ＋ΔＺ＝Ｚｍ′）をナビゲーションシステム２ ４に送る。

【００２５】 つまりこの例では差動ＧＰＳ用固定局１１内の固定局情報発生部３１で図２Ａ に示すように位置補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを演算し、移動体のＧＰＳ単独測位機 ２３内に設けられた修正部３２で測定値Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍに対し位置誤差の加算 が行われる。 位置補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの代りに疑似距離の補正値ΔＲｉ（ｉ＝１，２， ３，４）を用いてもよい。つまり差動ＧＰＳ用固定局１１の単独ＧＰＳ測位機１ ２でｉ衛星よりＰＲＮコード受信時点と、そのＰＲＮコード送信時点との差Ｔｉ と光速Ｃとからｉ衛星と固定局１１との間の疑似距離Ｒｉを求める。ｉ衛星の軌 道から得たｉ衛星の位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、固定局１１の位置（Ｘｏ，Ｙ ｏ，Ｚｏ）とからｉ衛星と固定局１１との真の距離Ｒｏｉ＝｛（Ｘｉ−Ｘｏ)²＋ （Ｙｉ−Ｙｏ)²＋（Ｚｉ−Ｚｏ)²｝^1/2 を演算し、ｉ衛星の疑似距離の補正値Δ Ｒｉ＝Ｒｏｉ−Ｒｉを求める。４つの衛星についての補正値ΔＲｉ（ｉ＝１，２ ，３，４）と、これら補正値を求めるために利用した衛星の番号又はＰＲＮコー ド番号とを固定局情報として放送する。

【００２６】 移動体２１では受信した固定局情報中の利用衛星情報が示す衛星と移動体２１ との疑似距離Ｒｉ′をＧＰＳ単独測位機２３で測定し、その疑似距離Ｒｉ′に補 正値ΔＲｉを加算して修正し、この修正した疑似距離Ｒｉ″（ｉ＝１，２，３， ４）を用いて、（１）式で示す４つの連立方程式を作り、これをといて移動体２ １の位置（Ｘｍ′，Ｙｍ′，Ｚｍ′）を求める。つまりこの例では図２Ｂに示す ように固定局情報発生部３１′でＲｉ，Ｒｏｉを入力してΔＲｉを作り、修正部 ３２′でＲｉ′にΔＲｉを加算し、その加算結果を単独ＧＰＳ測位機２３内の位 置演算部３３に測定距離として代入して、移動体２１の位置Ｘｍ′、Ｙｍ′、Ｚ ｍ′を演算して出力する。

【００２７】 更に補正値ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの代りに疑似距離Ｒｉと、その利用衛星番号又は ＰＲＮコード番号と、固定局１１の位置情報とを固定局情報として送信してもよ い。移動体２１では受信した利用衛星と同一の衛星を利用してＧＰＳ単独測位機 ２３で位置（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を測定し、また受信した４つの疑似距離Ｒｉか ら固定局１１の位置を演算して位置（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）を求め、これら位置の 差（Ｘｍ−Ｘｓ，Ｙｍ−Ｙｓ，Ｚｍ−Ｚｓ）を演算して、固定局１１に対する移 動体２１の相対位置を求める。この時、両位置に同様の誤差が含まれているとみ なされ、誤差が除去された精度の高い相対位置となる。この相対位置（Ｘｍ−Ｘ ｓ，Ｙｍ−Ｙｓ，Ｚｍ−Ｚｓ）を、受信した固定局位置情報より得た固定局１１ の真の位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）に加算して移動体２１の位置（Ｘｍ′，Ｙｍ′ ，Ｚｍ′）を求める。固定局位置情報としては（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）自体でもよ いし、固定局を識別する情報であって、移動体２１側でこの固定局識別情報から 各固定局の位置が示されたテーブルを引いて位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）を求めて もよい。

【００２８】 この場合は固定局情報発生部３１″からＲｉを出力し、移動体２１側ではＲｉ から位置演算部３３′でＸｓ，Ｙｓ，Ｚｓが演算され、修正部３２″でＸｍ−Ｘ ｓ＋Ｘｏ＝Ｘｍ′，Ｙｍ−Ｙｓ＋Ｙｏ＝Ｙｍ′，Ｚｍ−Ｚｓ＋Ｚｏ＝Ｚｍ′が演 算されることになる。なお位置演算部３３′は位置演算部３３と併用させること ができる。図２Ｄに示すように固定局情報発生部３１’’’で固定局測定値（Ｘ ｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）を発生して送信し、移動体２１側で修正部３２″において図２ Ｃの場合と同様の演算を行って移動測定位置Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍを修正してＸｍ′ ，Ｙｍ′，Ｚｍ′を出力してもよい。

【００２９】 ナビゲーションシステム２４は通常のＣＤＲＯＭ等に内蔵された地図情報によ り、地図上にその自動車２１の走行位置を表示する等の機能を有するもので、そ の他交通渋滞情報（これもＲＤＳ受信機２２により得ることができる）との組合 せや目的地への最適ルート指示等を行うこともできる。ＲＤＳ受信機２２として は従来のカーラジオ（ＲＤＳ機能付）を利用することができる。

【００３０】 つまりＲＤＳ受信機能付きのＦＭカーラジオは図３に示すようにＦＭ受信部４ １において選局、つまりチャネル選択し、ＦＭ復調してステレオ信号とＲＤＳデ ータにより変調された副搬送波信号（５７ｋＨｚ) との合成信号が得られる。そ のステレオ信号はステレオ再生部４２に取込まれ、ステレオの左、右信号に分離 されて左、右のスピーカに供給される。副搬送波信号は多重分離フィルタ４３で 分離され、その分離された副搬送波信号は復号器４４で復号されてデータ（２値 信号) とされてマイクロコンピュータ４５に入力される。マイクロコンピュータ ４５においてＲＤＳ中の各種データが順次分離され、これらのデータを利用する ようになされている。差動ＧＰＳ測位機用ラジオ受信機としては、マイクロコン ピュータ４５で固定局情報が分離されて外部出力端子４６へ出力される。この端 子４６の出力を図１中のＧＰＳ単独側位機２３へ供給することを簡単に行うこと ができる。

【００３１】 またマイクロコンピュータ４５で取出した固定局情報を表示器４７へ供給して 、固定局情報を文字表示するようにしてもよい。これと同時に、あるいは独立に マイクロコンピュータ４５から固定局情報を音声合成器４８へ供給して、音声合 成してスピーカ４９から放声するようにしてもよい。このように可視表示され、 又は可聴報知された固定局情報を利用者が見てあるいは聞いてＧＰＳ単独測位機 ２３に入力するようにすることもできる。

【００３２】 また通常のＲＤＳ受信機においてはマイクロコンピュータ４５が、ＦＭ受信部 ４１の受信電波レベルを監視して、受信電界強度が所定値以下になると、同一ネ ットの放送局中の電界強度が強い電波を受信するように、ＦＭ受信部４１の同調 回路を自動的に制御する自動同調切替え手段が設けられている。 このようにＲＤＳ受信機２２を独立に構成する他に、ＲＤＳ機能の中の固定局 情報の放送を行っているネットワークに限定してＡＦ情報により自動同調する機 能と、固定局情報、抽出機能と、のみを有する最小のＦＭ−ＲＤＳ受信回路をＧ ＰＳ単独測位機２３の中に一体として構成を小形、かつ安価とすることもできる し、一般的なＦＭ−ＲＤＳラジオ機能を含めて、ＧＰＳ単独測位機２３と一体と するか、接続可能とすることにより、ＧＰＳ単独測位機にＦＭ，ＡＭ等のラジオ 放送（音楽・音声) 受信機能をもたせ娯楽性を併せもたせることもできる。

【００３３】 Ｃ／Ａコードに人為的に加えられたと推定される誤差は、２０〜１００ｍの誤 差が０．４ｍ／ｓ程度の変化率で時間の多項式で近似される変動をしており、約 ６〜１４分の周期をもつとされている。従って差動ＧＰＳ用固定局１１で数〜１ ０秒間の観測でこの多項式の近似式を求め、これにより将来数秒間の変動値を予 測し、その予測値を固定局情報として放送してもよい。これはデータ伝送リンク その他の遅れを補正するのに使用することができる。即ち補正値測定時刻と、そ の補正値を放送する時刻との差による誤差を補正することができる。

【００３４】 固定局情報の送信頻度は移動体の移動速度からみて数秒〜１０秒間隔で行うこ とが望ましい。差動ＧＰＳ用固定局１１、移動体２１ともＧＰＳデータの受信解 析は１秒間隔でくり返すことが十分に可能で、位置測定は実用的には自動車の走 行速度１００ｋｍ／時≒２８ｍ／ｓからみて、５秒前後の繰返しでよい。 差動ＧＰＳ用固定局１１と放送局とが同一地にあれば放送局の放送周波数をそ の地点のＩＤ（識別) に利用することができる。別々の時は差動ＧＰＳ用固定局 を識別するためのＩＤ情報も放送するのが望ましい。放送局は山頂にあるが、自 動車は市街地や平野を走行する点から差動ＧＰＳ用固定局１１は山頂の放送局か ら離れた平地に設けた方がよい。

【００３５】 ＲＤＳのデータ編成は１ブロック２２ｍｓに付加ビットを除いて１６ビット収 納される。誤差補正値（経度・緯度でもよいし、ｍでもよい。以下ｍで表すとす る。) は、北（Ｎ) 、東（Ｅ) 、上（Ｚ) を正として夫々表現し、補正数値は夫 々±と３桁とすると、データ順序をΔＸ，ΔＹ，ΔＺの順にすれば、必要データ ビット数は数字を４ビット／桁とすると、３×４＋１（正負) ＝１３ビット／Δ Ｘ、故に３ブロックでΔＸ，ΔＹ，ΔＺが送信できる。その他に４個の衛星のＰ ＲＮコードを送信するのに４ブロックを用い、計７ブロック（２２ｍｓ×７＝１ ５４ｍｓ) で放送が可能であり、５秒毎に１５４ｍｓをＧＰＳ測位のために使用 し、他の時間は従来のＲＤＳ放送機能に使用することができるのでＲＤＳ放送に 問題を与えない。

【００３６】 利用する公衆放送は、国・自治体等が行う放送の他、商業用・教育用等の放送 でもよく、要は不特定多数の受信者に対する放送であり、テレビジョン放送、ラ ジオ放送、衛星放送、気象情報（ＦＡＸを含む) 放送、防災情報放送等が該当す る。これ等では移動体が放送サービスエリアを越えて移動すると、同調局の切り 替えが必要である。ＲＤＳ以外では、ナビゲーション地図に放送サービスエリア を入力しておき切り替えに利用することができる。

【００３７】 カー・ナビゲーションに適用した場合、ＲＤＳ受信機２２はカーラジオを兼ね ることができ、寸法、価格面での利点が多い。ＲＤＳ受信機２２からの固定局情 報をＧＰＳ単独測位機２３ではなく、ナビゲーションシステム２４に入れて、ナ ビゲーションシステム２４でＧＰＳ単独測位機２３の測定値に対する補正計算を 行ってもよい。またナビゲーションシステム２４内にＧＰＳ単独測位機２３及び ＲＤＳ受信機２２の両機能を含めてもよい。

【００３８】

【考案の効果】

この考案によれば差動ＧＰＳ方式において固定局情報を非常に小型簡易・安価 な方法で移動体用の測位機に送信できるので、広く自動車、バイク等のＧＰＳや ナビゲーションに利用できる。又この移動体用ＧＰＳ測位機は小型受信機として 構成できるので人間が携行することも可能となる。多数のセンサを主体とし単独 測位ＧＰＳを参考として利用する現行のカー・ナビゲーションシステムが差動Ｇ ＰＳを主体としたシステムに変更可能となり、センサの低価格化、不要化により カー・ナビゲーションシステムの価格低下と簡易化が可能となり、普及に効果が ある。この場合ＲＤＳ受信機２２はカーラジオを兼用できる。又、固定局情報の 放送手段としてＦＭ−ＲＤＳを用いることは、移動体の移動に伴って同調すべき 放送局の切り替えが自動的に行われるので、放送局のサービスエリアを意識する ことなく、如何なる走行位置に於ても差動ＧＰＳの動作が可能となる効果を有し ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すブロック図。

【図２】各種の固定局情報の発生と、移動体での測位デ
ータの修正との関係を示す図。

【図３】この考案により差動ＧＰＳ測位機用ラジオ受信
機の例を示すブロック図。

Claims (16)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 正確な位置が判明している位置に設けら
   れ、 ＧＰＳ測位を行う測位手段と、 その測位手段で受信したデータ及び／又はそれを加工し
   たデータよりなる固定局情報を作る手段と、 その固定局情報を公衆放送に多重化して放送する手段
   と、 を具備する差動ＧＰＳ用固定局。
2. 【請求項２】 上記固定局情報は、上記差動ＧＰＳ用固
   定局と利用衛星との間の疑似距離の誤差又は補正値ある
   いはその所定時間後の予測値と、その利用衛星の識別番
   号及び／又は疑似ランダムコード番号とを含むことを特
   徴とする請求項１記載の差動ＧＰＳ用固定局。
3. 【請求項３】 上記固定局情報は、上記差動ＧＰＳ用固
   定局での測定位置と、上記固定局の真の位置との誤差又
   は補正値、あるいはその所定時間後の予測値を含むこと
   を特徴とする請求項１記載の差動ＧＰＳ用固定局。
4. 【請求項４】 上記固定局情報は、上記差動ＧＰＳ用固
   定局と利用衛星との間の疑似距離あるいはその所定時間
   後の予測値と、その利用衛星の識別番号及び／又は疑似
   ランダムコード番号と、上記固定局の位置情報とを含む
   ことを特徴とする請求項１記載の差動ＧＰＳ用固定局。
5. 【請求項５】 上記公衆放送はラジオ放送、テレビジョ
   ン放送、衛星放送、気象通報（気象図ＦＡＸ通報を含
   む）、防災放送の何れかであることを特徴とする請求項
   １記載の差動ＧＰＳ用固定局。
6. 【請求項６】 上記公衆放送はラジオ放送であり、上記
   多重化の方式はヨーロッパ放送連合（ＥＢＵ）ＲＤＳ規
   格、又はその規格に準じた方式であることを特徴とする
   請求項１記載の差動ＧＰＳ用固定局。
7. 【請求項７】 移動体に設けられ、又は携帯可能に作ら
   れ、 ＧＰＳ測位を行う測位手段と、 差動ＧＰＳ用固定局からの公衆放送を受信して、これに
   多重化された固定局情報を分離抽出する固定局情報抽出
   手段と、 その抽出された固定局情報を上記測位手段で測位したデ
   ータと複合してその移動体の測位を行う複合手段と、 を具備する移動体用ＧＰＳ測位機。
8. 【請求項８】 上記固定局情報は上記差動ＧＰＳ用固定
   局と利用衛星との間の疑似距離の誤差又は補正値あるい
   はその所定時間後の予測値であって、上記複合手段は、
   上記測位手段で測定された同一利用衛星までの疑似距離
   に対して上記固定局情報により補正して、その移動体の
   位置を求める手段であることを特徴とする請求項７記載
   の移動体用ＧＰＳ測位機。
9. 【請求項９】 上記固定局情報は上記差動ＧＰＳ用固定
   局での測定位置と、その固定局の真の位置との誤差又は
   補正値あるいはその所定時間後の予測値であって、上記
   複合手段は、上記測位手段で同一利用衛星により測定さ
   れたその移動体の測定位置を上記固定局情報により補正
   する手段であることを特徴とする請求項７記載の移動体
   用ＧＰＳ測位機。
10. 【請求項１０】 上記固定局情報は、上記差動ＧＰＳ用
    固定局と利用衛星との間の疑似距離あるいはその所定時
    間後の予測値と、その固定局の位置情報であって、上記
    複合手段は、上記固定局情報により上記固定局の位置を
    求め、これと上記測位手段で得られた上記移動体の位置
    との差（相対位置）を求め、その相対位置を上記固定局
    の位置情報より得た固定局の真の位置に加算して上記移
    動体の位置を求める手段であることを特徴とする請求項
    ７記載の移動体用ＧＰＳ測位機。
11. 【請求項１１】 上記固定局情報は上記差動ＧＰＳ用固
    定局で測定した測定位置と、その固定局の位置情報であ
    って、上記複合手段は、上記測定位置と上記測位手段で
    得られた上記移動体の位置との差（相対位置）を求め、
    その相対位置を上記固定局の位置情報より得た固定局の
    真の位置に加算して上記移動体の位置を求める手段であ
    ることを特徴とする請求項７記載の移動体用ＧＰＳ測位
    機。
12. 【請求項１２】 上記固定局情報抽出手段はＦＭラジオ
    放送を受信し、ヨーロッパ放送連合（ＥＢＵ）ＲＤＳ規
    格又はその規格に準じた方式で多重化された固定局情報
    を選出する選出手段と、受信電波が弱くなると、正常な
    電波強度のチャネルに自動的に切替える自動同調切替え
    手段とを備えているものであることを特徴とする請求項
    ７〜１１の何れかに記載の移動体用ＧＰＳ測位機。
13. 【請求項１３】 上記選出手段及び上記自動同調切替え
    手段はＦＭ−ＲＤＳラジオ受信機に含まれ該ラジオ受信
    機に接続して、又は一体として構成されているものであ
    ることを特徴とする請求項１２記載の移動体用ＧＰＳ測
    位機。
14. 【請求項１４】 受信電波が弱くなると正常な電波強度
    のチャネルに自動的に切替える自動同調切替え手段と、
    差動ＧＰＳ用固定局の固定局情報を多重化した放送電波
    を受信し上記固定局情報を選出する手段と、その選出さ
    れた固定局情報を外部へ出力する端子とを具備するＧＰ
    Ｓ測位機用ラジオ受信機。
15. 【請求項１５】 受信電波が弱くなると正常な電波強度
    のチャネルに自動的に切替える自動同調切替え手段と、
    差動ＧＰＳ用固定局の固定局情報を多重化した放送電波
    を受信し上記固定局情報を選出する手段と、その選出さ
    れた固定局情報を可視又は／及び可聴出力する手段とを
    具備するＧＰＳ測位機用ラジオ受信機。
16. 【請求項１６】 上記請求項７乃至１３に記載の移動体
    用ＧＰＳ測位機を供えたことを特徴とするナビゲーショ
    ン装置。