JPH0915317A - 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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JPH0915317A
JPH0915317A JP20167796A JP20167796A JPH0915317A JP H0915317 A JPH0915317 A JP H0915317A JP 20167796 A JP20167796 A JP 20167796A JP 20167796 A JP20167796 A JP 20167796A JP H0915317 A JPH0915317 A JP H0915317A
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JP
Japan
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satellite
gps
received
display
positioning system
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Application number
JP20167796A
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English (en)
Inventor
Tadanaka Ogaki
忠央 大垣
Michitoshi Hanyu
道俊 埴生
Tamiya Tanaka
民也 田中
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 GPS(グローバルポジショニングシステ
ム)において、移動体を中心とする東西南北の方位と衛
星位置とを容易に確認できるようにする。 【解決手段】 グローバルポジショニングシステム用の
各GPS衛星からの電波を受信し、これらのGPS衛星
の受信状態の良否を検出して表示画面上に表示する。こ
のとき、移動体の進行方向を常に表示画面上で上方に向
けて表示させて各GPS衛星位置を表示すると共に、東
西南北の方位を示す線の交点を中心に移動体を表す液滴
状のシンボル16を表示し、移動体を中心とした方位に
応じた各GPS衛星の位置を容易に確認可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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、い
わゆるGPSとは、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 20183km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2
1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G
PS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。
【0004】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。
【0005】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。
【0006】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。
【0007】
【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。
【0008】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。
【0009】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、移動体の進行方向との関係で各
GPS衛星の位置が直感的に確認でき、同時に東西南北
の方位も容易に確認でき、GPS衛星からの電波を遮断
している障害物、あるいは障害物の方向を直感的に理解
することができるようなグローバルポジショニングシス
テム(GPS)受信装置の提供を目的とする。
【0010】
【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、移動
体の進行方向を表示画面上で上方に向けて、東西南北の
方位を示す線の交点を中心に上記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。
【0011】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を、表
示画面上に上記移動体の進行方向を表示画面上で上方に
向け、東西南北の方位を示す線の交点を中心にして表示
する。
【0012】
【発明の実施の形態】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の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0013】本発明に係る一実施の形態としてのグロー
バルポジショニングシステム(GPS)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。この実施の形態におけるGPS(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を想定している。
【0014】図1に示す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1
1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1
2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1
5とを有している。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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ΔNP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 −ΔNP,
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、受信状況の表示を各衛星の天空上の配置
の表示と一体になるように表示すると共に、受信不能の
衛星と受信可能な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。
【0027】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、GPS衛星を数字で示してい
る。このハッチングは、上述したように、色等を異なる
ものに設定して容易に判別できるようにしたことを図示
したものである。図4に示すGPS衛星は、第12、2
0、21、23番の衛星が移動体の天空上に現れて受信
可能(Found)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(Lo
st)にあることが判る。
【0028】ここで、表示画面上では、東西南北の方位
を示す線の交点を中心に移動体を表すシンボル16を表
示しているため、移動体からの方位とGPS衛星との関
係が一目で容易に確認できる。
【0029】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衛星の位置を直感的に認識でき、容
易にGPS衛星を受信可能な位置に車を移動させること
ができる。
【0030】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衛星からの電波を遮断してい
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。
【0031】
【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、移動体の進行方向を表示画面上で上方
に向けて、東西南北の方位を示す線の交点を中心に上記
各衛星の天空上配置を画面に表示制御することにより、
移動体を中心とした衛星の天空上の方位等の配置が一目
で容易に確認でき、ユーザはGPS衛星からの電波を遮
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。
【0032】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の
形態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
衛星を表示す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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各衛星からの電波を受信するグローバル
    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、移動体の進行方
    向を表示画面上で上方に向けて、東西南北の方位を示す
    線の交点を中心に上記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。
JP20167796A 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 Pending JPH0915317A (ja)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19981120