JPH0954150A - ダイバーシティ受信ｇｐｓ受信機 - Google Patents
ダイバーシティ受信ｇｐｓ受信機Info
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- JPH0954150A JPH0954150A JP7208116A JP20811695A JPH0954150A JP H0954150 A JPH0954150 A JP H0954150A JP 7208116 A JP7208116 A JP 7208116A JP 20811695 A JP20811695 A JP 20811695A JP H0954150 A JPH0954150 A JP H0954150A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 都市部や山間部などの受信状況の悪い地域に
おいても、ＧＰＳ電波を良好に受信して、測位が可能と
なり、測位精度が高いダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機
を提供する。 【解決手段】 受信アンテナ１ａ，ｌｂ、ＲＦ受信部２
ａ，２ｂ、演算部３ａ，３ｂを用意し、演算部３ａ，３
ｂでは各々の受信アンテナ１ａ，ｌｂで受信可能な衛星
におけるＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低下率）を
計算するとともに、現在位置を演算する。切換制御部５
ではこれらのＰＤＯＰのうちから最良のものを選択して
切換部４を切り換える。そして、結果として得られた現
在位置を表示部６に表示させる。
おいても、ＧＰＳ電波を良好に受信して、測位が可能と
なり、測位精度が高いダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機
を提供する。 【解決手段】 受信アンテナ１ａ，ｌｂ、ＲＦ受信部２
ａ，２ｂ、演算部３ａ，３ｂを用意し、演算部３ａ，３
ｂでは各々の受信アンテナ１ａ，ｌｂで受信可能な衛星
におけるＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低下率）を
計算するとともに、現在位置を演算する。切換制御部５
ではこれらのＰＤＯＰのうちから最良のものを選択して
切換部４を切り換える。そして、結果として得られた現
在位置を表示部６に表示させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の人工衛星か
ら送信される電波を受信し、この受信信号を基に現在位
置を演算により求めるＧＰＳ（Global Positioning Sys
tem ）受信機に係わり、特には、受信アンテナを複数有
しているダイバーシティ受信方式のＧＰＳ受信機に関す
る。
ら送信される電波を受信し、この受信信号を基に現在位
置を演算により求めるＧＰＳ（Global Positioning Sys
tem ）受信機に係わり、特には、受信アンテナを複数有
しているダイバーシティ受信方式のＧＰＳ受信機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両や船舶等の移動体におけるナ
ビゲーションシステムとして、ＧＰＳ測位システムが注
目を集めている。ＧＰＳシステムでは、地球上を周回す
る二十数個の人工衛星からの電波のうち二次元側位では
３衛星以上、三次元側位では４個以上の衛星の電波を受
信する。そして、この受信データに基づいて各衛星とシ
ステムを搭載している移動体との間の距離を算出し、こ
の算出距離から移動体つまりは利用者の現在位置を測位
演算する。
ビゲーションシステムとして、ＧＰＳ測位システムが注
目を集めている。ＧＰＳシステムでは、地球上を周回す
る二十数個の人工衛星からの電波のうち二次元側位では
３衛星以上、三次元側位では４個以上の衛星の電波を受
信する。そして、この受信データに基づいて各衛星とシ
ステムを搭載している移動体との間の距離を算出し、こ
の算出距離から移動体つまりは利用者の現在位置を測位
演算する。
【０００３】ＧＰＳシステムでは衛星からの電波を受信
する必要があるが、市街地や山間部のように天空の見通
しが悪い場所においては、衛星からの電波が遮蔽され、
必要な個数（３個ないし４個）の衛星の受信ができなく
なり、測位精度が劣化したり、あるいは最悪の場合には
測位不能となるという問題がある。
する必要があるが、市街地や山間部のように天空の見通
しが悪い場所においては、衛星からの電波が遮蔽され、
必要な個数（３個ないし４個）の衛星の受信ができなく
なり、測位精度が劣化したり、あるいは最悪の場合には
測位不能となるという問題がある。
【０００４】この問題を補償する技術として、従来、図
５に示すようなダイバーシティ受信機が提案されてい
る。図５において、ｌａ，ｌｂは受信アンテナ、２は受
信したＲＦ信号を復調し復調データを出力するＲＦ受信
部、３は復調データを基に自己の現在位置を演算する演
算部、４は受信アンテナｌａ，ｌｂからの受信信号を選
択的に切り換える切換部、５はＲＦ受信部２で得られた
受信信号レベルを基にアンテナの切り換え制御を行う切
換制御部、６は演算部３で得られた現在位置を例えば地
図上に重ねて表示する表示部である。
５に示すようなダイバーシティ受信機が提案されてい
る。図５において、ｌａ，ｌｂは受信アンテナ、２は受
信したＲＦ信号を復調し復調データを出力するＲＦ受信
部、３は復調データを基に自己の現在位置を演算する演
算部、４は受信アンテナｌａ，ｌｂからの受信信号を選
択的に切り換える切換部、５はＲＦ受信部２で得られた
受信信号レベルを基にアンテナの切り換え制御を行う切
換制御部、６は演算部３で得られた現在位置を例えば地
図上に重ねて表示する表示部である。
【０００５】この構成において２つの受信アンテナ１
ａ，１ｂは、例えば車両の前部と後部とに配置するな
ど、両アンテナの受信信号レベルが無相関になるよう設
置されている。ＲＦ受信部２ではアンテナｌａまたはｌ
ｂで受信された受信信号を復調し、演算部３へ送出する
とともに、その受信信号レベルを検知し、切換制御部５
に送出する。切換制御部５では、ＲＦ受信部２から送ら
れてきた受信信号レベルを基に２つのアンテナｌａ，ｌ
ｂのうち受信信号レベルの高い方のアンテナを選択する
よう切換部４を制御する。演算部３では、ＲＦ受信部２
で得られた復調データを基に自己の現在位置を演算し、
表示部６において自己の現在位置が地図上などに表示さ
れる。
ａ，１ｂは、例えば車両の前部と後部とに配置するな
ど、両アンテナの受信信号レベルが無相関になるよう設
置されている。ＲＦ受信部２ではアンテナｌａまたはｌ
ｂで受信された受信信号を復調し、演算部３へ送出する
とともに、その受信信号レベルを検知し、切換制御部５
に送出する。切換制御部５では、ＲＦ受信部２から送ら
れてきた受信信号レベルを基に２つのアンテナｌａ，ｌ
ｂのうち受信信号レベルの高い方のアンテナを選択する
よう切換部４を制御する。演算部３では、ＲＦ受信部２
で得られた復調データを基に自己の現在位置を演算し、
表示部６において自己の現在位置が地図上などに表示さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＧＰＳ
受信機における測位誤差の要因は受信信号レベルのみで
はなく、受信している衛星の配置にも関係する。このた
め、受信信号レベルのみで選択をする場合、両アンテナ
とも受信信号レベルが一定値以上あるときには、受信信
号レベルを見て切り換えると、測位誤差が大きくなるよ
うな配置となる衛星しか捕捉していないアンテナを選択
してしまい、測位精度を上げる上で良好なアンテナの切
り換えが行われないという欠点があった。
受信機における測位誤差の要因は受信信号レベルのみで
はなく、受信している衛星の配置にも関係する。このた
め、受信信号レベルのみで選択をする場合、両アンテナ
とも受信信号レベルが一定値以上あるときには、受信信
号レベルを見て切り換えると、測位誤差が大きくなるよ
うな配置となる衛星しか捕捉していないアンテナを選択
してしまい、測位精度を上げる上で良好なアンテナの切
り換えが行われないという欠点があった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するために創
案されたもので、その目的は、測位誤差を最小とするよ
うな衛星の受信が可能なアンテナの切り換えを行うダイ
バーシティ受信ＧＰＳ受信機を提供することにある。
案されたもので、その目的は、測位誤差を最小とするよ
うな衛星の受信が可能なアンテナの切り換えを行うダイ
バーシティ受信ＧＰＳ受信機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
ダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機は、複数の衛星から送
信される信号を受信する複数の受信アンテナと、これら
の受信アンテナにおける受信信号を選択的に切り換える
切換部と、前記切換部において選択された受信信号を復
調するＲＦ受信部と、前記ＲＦ受信部の複調信号データ
を基に、自己の現在位置を演算するとともに、測位精度
低下率（ＤＯＰ：Dilution of Precision ）を算出する
演算部と、前記演算部で算出された各受信アンテナ毎に
ついての測位精度低下率がより小さくなるように前記切
換部を制御する切換制御部とを備えたことを特徴として
いる。
ダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機は、複数の衛星から送
信される信号を受信する複数の受信アンテナと、これら
の受信アンテナにおける受信信号を選択的に切り換える
切換部と、前記切換部において選択された受信信号を復
調するＲＦ受信部と、前記ＲＦ受信部の複調信号データ
を基に、自己の現在位置を演算するとともに、測位精度
低下率（ＤＯＰ：Dilution of Precision ）を算出する
演算部と、前記演算部で算出された各受信アンテナ毎に
ついての測位精度低下率がより小さくなるように前記切
換部を制御する切換制御部とを備えたことを特徴として
いる。
【０００９】ＧＰＳにおいては、衛星の配置により測位
精度が大きく変化する。衛星配置の良し悪しを判定する
のがＤＯＰ（測位精度低下率）であり、測位誤差はＤＯ
Ｐの値に比例して大きくなる。つまり、ＤＯＰの値が小
さくなる衛星の組み合わせを受信しているアンテナを選
択できれば、測位精度を改善できる。上記請求項１の構
成によれば、複数の受信アンテナそれぞれにおいて複数
の衛星から送信される信号を受信する。これらの受信ア
ンテナにおける受信信号が切換部において選択的に接続
される。受信信号はＲＦ受信部に導かれ、ＲＦ受信部に
おいて復調される。この復調信号は、衛星の軌道デー
タ、データの送出時間等を含んでいる。次に、この復調
データは、演算部に入力される。演算部では、復調デー
タを基に現在位置の演算を行うとともに、現在選択して
いる衛星群の測位精度低下率（ＤＯＰ）を算出しこれを
制御部に送出する。制御部では、この測位精度低下率
（ＤＯＰ）の値を所定のしきい値と比較し、しきい値よ
り大きいときには切換部を制御して受信アンテナの切り
換えを行い、しきい値より小さいときは現在選択してい
る受信アンテナを継続して使用する。このようにして得
られた現在位置情報は表示部に導かれ利用者に分かりや
すい形で（例えば地図上に）表示される。ＲＦ受信部と
演算部とからなる受信系が１系統であっても、受信状況
の悪い地域において良好な受信を行うことができる。
精度が大きく変化する。衛星配置の良し悪しを判定する
のがＤＯＰ（測位精度低下率）であり、測位誤差はＤＯ
Ｐの値に比例して大きくなる。つまり、ＤＯＰの値が小
さくなる衛星の組み合わせを受信しているアンテナを選
択できれば、測位精度を改善できる。上記請求項１の構
成によれば、複数の受信アンテナそれぞれにおいて複数
の衛星から送信される信号を受信する。これらの受信ア
ンテナにおける受信信号が切換部において選択的に接続
される。受信信号はＲＦ受信部に導かれ、ＲＦ受信部に
おいて復調される。この復調信号は、衛星の軌道デー
タ、データの送出時間等を含んでいる。次に、この復調
データは、演算部に入力される。演算部では、復調デー
タを基に現在位置の演算を行うとともに、現在選択して
いる衛星群の測位精度低下率（ＤＯＰ）を算出しこれを
制御部に送出する。制御部では、この測位精度低下率
（ＤＯＰ）の値を所定のしきい値と比較し、しきい値よ
り大きいときには切換部を制御して受信アンテナの切り
換えを行い、しきい値より小さいときは現在選択してい
る受信アンテナを継続して使用する。このようにして得
られた現在位置情報は表示部に導かれ利用者に分かりや
すい形で（例えば地図上に）表示される。ＲＦ受信部と
演算部とからなる受信系が１系統であっても、受信状況
の悪い地域において良好な受信を行うことができる。
【００１０】本発明に係る請求項２のダイバーシティ受
信ＧＰＳ受信機は、複数の衛星から送信される信号を受
信する複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナにそ
れぞれ接続され、受信信号を復調する複数のＲＦ受信部
と、前記各ＲＦ受信部にそれぞれ接続され、復調信号デ
ータを基に自己の現在位置を演算するとともに、測位精
度低下率（ＤＯＰ）を算出する複数の演算部と、前記複
数の演算部の演算結果を選択的に切り換える切換部と、
前記切換部で選択された演算部での演算結果を基に現在
位置を表示する表示部と、前記各演算部で算出された各
受信アンテナについての測位精度低下率がより小さくな
るように前記切換部を制御する切換制御部とを備えたこ
とを特徴としている。複数のアンテナそれぞれにおいて
複数の衛星から送信される信号を受信する。この受信信
号は受信アンテナ毎に設けられたＲＦ受信部においてそ
れぞれ復調され、各演算部で現在位置の測位と測位精度
低下率（ＤＯＰ）の算出が行われる。各受信アンテナに
ついて得られた測位精度低下率のデータはすべて切換制
御部に送出される。切換制御部では、入力された複数の
測位精度低下率のうち最も小さいものを選択し、その受
信系を選択するよう切換部を制御する。これにより唯一
選択された演算結果である現在位置は表示部に導かれ利
用者に見やすい形で表示される。
信ＧＰＳ受信機は、複数の衛星から送信される信号を受
信する複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナにそ
れぞれ接続され、受信信号を復調する複数のＲＦ受信部
と、前記各ＲＦ受信部にそれぞれ接続され、復調信号デ
ータを基に自己の現在位置を演算するとともに、測位精
度低下率（ＤＯＰ）を算出する複数の演算部と、前記複
数の演算部の演算結果を選択的に切り換える切換部と、
前記切換部で選択された演算部での演算結果を基に現在
位置を表示する表示部と、前記各演算部で算出された各
受信アンテナについての測位精度低下率がより小さくな
るように前記切換部を制御する切換制御部とを備えたこ
とを特徴としている。複数のアンテナそれぞれにおいて
複数の衛星から送信される信号を受信する。この受信信
号は受信アンテナ毎に設けられたＲＦ受信部においてそ
れぞれ復調され、各演算部で現在位置の測位と測位精度
低下率（ＤＯＰ）の算出が行われる。各受信アンテナに
ついて得られた測位精度低下率のデータはすべて切換制
御部に送出される。切換制御部では、入力された複数の
測位精度低下率のうち最も小さいものを選択し、その受
信系を選択するよう切換部を制御する。これにより唯一
選択された演算結果である現在位置は表示部に導かれ利
用者に見やすい形で表示される。
【００１１】要するに、周囲状況により時々刻々と変化
する各受信アンテナの受信状態のうち、最も良好な特性
が得られる衛星群を受信可能な受信アンテナが選択さ
れ、衛星からの電波の受信状況が悪い場所においても良
好な測位を実施することができる。
する各受信アンテナの受信状態のうち、最も良好な特性
が得られる衛星群を受信可能な受信アンテナが選択さ
れ、衛星からの電波の受信状況が悪い場所においても良
好な測位を実施することができる。
【００１２】本発明に係る請求項３のダイバーシティ受
信ＧＰＳ受信機は、上記請求項１または請求項２におい
て、切換制御部は、測位精度低下率が所定のしきい値よ
り大きいときは切換部を切り換え、精度低下率が所定の
しきい値より小さいときにはＲＦ受信部からの受信信号
レベルを参照して切換部の切り換えを行うように構成さ
れていることを特徴としている。測位精度低下率（ＤＯ
Ｐ）が所定のしきい値より大きいときには受信アンテナ
の切り換えを行うが、しきい値より小さいときにはＲＦ
受信部からの受信信号レベルを参照し、受信系が２系統
の場合はレベルが高い方のアンテナを選択し、受信系が
１系統の場合はレベルがレベル用のしきい値より大きい
ときに現在のアンテナを維持し、しきい値より小さいと
きにアンテナの切り換えを行う。測位精度低下率だけで
判断するのではなく、受信信号レベルも併せて見ている
ので、よりきめの細かい制御が行える。
信ＧＰＳ受信機は、上記請求項１または請求項２におい
て、切換制御部は、測位精度低下率が所定のしきい値よ
り大きいときは切換部を切り換え、精度低下率が所定の
しきい値より小さいときにはＲＦ受信部からの受信信号
レベルを参照して切換部の切り換えを行うように構成さ
れていることを特徴としている。測位精度低下率（ＤＯ
Ｐ）が所定のしきい値より大きいときには受信アンテナ
の切り換えを行うが、しきい値より小さいときにはＲＦ
受信部からの受信信号レベルを参照し、受信系が２系統
の場合はレベルが高い方のアンテナを選択し、受信系が
１系統の場合はレベルがレベル用のしきい値より大きい
ときに現在のアンテナを維持し、しきい値より小さいと
きにアンテナの切り換えを行う。測位精度低下率だけで
判断するのではなく、受信信号レベルも併せて見ている
ので、よりきめの細かい制御が行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るダイバーシテ
ィ受信ＧＰＳ受信機の実施の形態について、図面を参照
しながら説明する。
ィ受信ＧＰＳ受信機の実施の形態について、図面を参照
しながら説明する。
【００１４】〔実施形態１〕図１は実施形態１に係るダ
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。この実施形態１は請求項２に係るもので
ある。都合上、請求項２の方を先に説明する。
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。この実施形態１は請求項２に係るもので
ある。都合上、請求項２の方を先に説明する。
【００１５】図中、ｌａ，１ｂはＧＰＳ衛星（ＧＰＳ：
Global Positioning System ）からの電波を受信するた
めの受信アンテナ、２ａ，２ｂは各受信アンテナ１ａ，
１ｂからの受信信号を個別に復調し衛星軌道情報、時刻
情報等の受信データを出力するＲＦ受信部、３ａ，３ｂ
は各ＲＦ受信部２ａ，２ｂからの受信データの情報を基
に自己の現在位置を演算するとともに、衛星位置による
測位精度低下率（ＰＤＯＰ：Position Dilution of Pre
cision）を算出する演算部、４は演算部３ａ，３ｂと表
示部６との接続状態を選択的に切り換えるための切換
部、５は各演算部３ａ，３ｂからの測位精度低下率（Ｐ
ＤＯＰ）の値を比較して切換部４の切り換え制御を行う
切換制御部、６は切換部４で選択された測位結果を基に
自己の現在位置を地図上のポイントあるいはテキストに
よる緯度経度表示等のユーザーに分かりやすい形で画面
上に表示する表示部である。
Global Positioning System ）からの電波を受信するた
めの受信アンテナ、２ａ，２ｂは各受信アンテナ１ａ，
１ｂからの受信信号を個別に復調し衛星軌道情報、時刻
情報等の受信データを出力するＲＦ受信部、３ａ，３ｂ
は各ＲＦ受信部２ａ，２ｂからの受信データの情報を基
に自己の現在位置を演算するとともに、衛星位置による
測位精度低下率（ＰＤＯＰ：Position Dilution of Pre
cision）を算出する演算部、４は演算部３ａ，３ｂと表
示部６との接続状態を選択的に切り換えるための切換
部、５は各演算部３ａ，３ｂからの測位精度低下率（Ｐ
ＤＯＰ）の値を比較して切換部４の切り換え制御を行う
切換制御部、６は切換部４で選択された測位結果を基に
自己の現在位置を地図上のポイントあるいはテキストに
よる緯度経度表示等のユーザーに分かりやすい形で画面
上に表示する表示部である。
【００１６】ここで、受信アンテナ１ａ，ｌｂは、２つ
のアンテナに相関がなく、受信状態が異なるように、例
えば車両のダッシュボードとリアトレイとに離して設置
される。また、受信された受信信号は、それぞれＲＦ受
信部２ａ，２ｂに送られる。
のアンテナに相関がなく、受信状態が異なるように、例
えば車両のダッシュボードとリアトレイとに離して設置
される。また、受信された受信信号は、それぞれＲＦ受
信部２ａ，２ｂに送られる。
【００１７】ＲＦ受信部２ａ，２ｂは、同時に４個以上
の衛星からの電波を復調することができるよう多チャン
ネル化されたＲＦ受信部で、例えば５個の衛星からの電
波の復調が同時に行える５チャンネルのＲＦ受信部であ
る。５チャンネルのうち４チャンネルはそれぞれ現在位
置の計算に使用している衛星の電波の復調を行ってお
り、残りのｌチャンネルはそれ以外の衛星の追尾を行
う。
の衛星からの電波を復調することができるよう多チャン
ネル化されたＲＦ受信部で、例えば５個の衛星からの電
波の復調が同時に行える５チャンネルのＲＦ受信部であ
る。５チャンネルのうち４チャンネルはそれぞれ現在位
置の計算に使用している衛星の電波の復調を行ってお
り、残りのｌチャンネルはそれ以外の衛星の追尾を行
う。
【００１８】このように復調された受信データは、演算
部３ａ，３ｂに送られる。演算部３ａ，３ｂでは、この
復調データを基に、まず、ＰＤＯＰ（衛星位置による測
位精度低下率）の計算を行う。
部３ａ，３ｂに送られる。演算部３ａ，３ｂでは、この
復調データを基に、まず、ＰＤＯＰ（衛星位置による測
位精度低下率）の計算を行う。
【００１９】ＰＤＯＰの計算は、次のように行う。行列
Ａを、
Ａを、
【００２０】
【数１】
【００２１】と規定する。ここで、α，β，γは、
【００２２】
【数２】
【００２３】である。ただし、（ｘi ，ｙi ，ｚi ）は
ｉ番の衛星の位置を表し、（ｘ′，ｙ′，ｚ′）は、測
位点（現在位置：未知）の座標を（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）
としたときの補正された座標である。また、ｒi ′は各
衛星から測位点までの補正された距離である。Ａ-1を行
列Ａの逆行列、ＡT を行列Ａの行と列とを入れ換えた転
置行列とすると、重み係数行列（ＡT ・Ａ）-1が与えら
れ、
ｉ番の衛星の位置を表し、（ｘ′，ｙ′，ｚ′）は、測
位点（現在位置：未知）の座標を（ｘ0 ，ｙ0 ，ｚ0 ）
としたときの補正された座標である。また、ｒi ′は各
衛星から測位点までの補正された距離である。Ａ-1を行
列Ａの逆行列、ＡT を行列Ａの行と列とを入れ換えた転
置行列とすると、重み係数行列（ＡT ・Ａ）-1が与えら
れ、
【００２４】
【数３】
【００２５】となる。そして、衛星位置による測位精度
低下率ＰＤＯＰ（ＰはPositionで位置を表す）は、
低下率ＰＤＯＰ（ＰはPositionで位置を表す）は、
【００２６】
【数４】
【００２７】となる。
【００２８】なお、ＰＤＯＰに代えて、以下のように与
えられるＧＤＯＰ（幾何学的測位精度低下率）やＴＤＯ
Ｐ（時間による測位精度低下率）を用いてもよい。
えられるＧＤＯＰ（幾何学的測位精度低下率）やＴＤＯ
Ｐ（時間による測位精度低下率）を用いてもよい。
【００２９】
【数５】
【００３０】
【数６】
【００３１】ここで、ａ44は時間要素を表す。ＰＤＯ
Ｐ、ＧＤＯＰ、ＴＤＯＰのいずれを採用するかは任意で
あり、特別な差異はない。車両など移動体の三次元位置
を測位する上ではＰＤＯＰで充分である。
Ｐ、ＧＤＯＰ、ＴＤＯＰのいずれを採用するかは任意で
あり、特別な差異はない。車両など移動体の三次元位置
を測位する上ではＰＤＯＰで充分である。
【００３２】さて、ＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度
低下率）の計算は、衛星が５個以上捕捉できているとき
にはその衛星群の中でＰＤＯＰが最高となる４つの衛星
を組み合わせたものに対しての計算とする。捕捉できて
いる衛星が３個ないし４個のときはこの組み合わせのと
きのＰＤＯＰを用いる。捕捉できている衛星が３個未満
のときはＰＤＯＰが計算できないため最大値に設定す
る。このようにして計算されたＰＤＯＰの値は、切換制
御部５に送られる。そして、衛星が３個以上捕捉できて
いる場合には、先のＰＤＯＰを計算したときの衛星の組
み合わせにおける受信データを用いて自己の現在位置の
演算を行う。この現在位置のデータは切換部４に送られ
る。
低下率）の計算は、衛星が５個以上捕捉できているとき
にはその衛星群の中でＰＤＯＰが最高となる４つの衛星
を組み合わせたものに対しての計算とする。捕捉できて
いる衛星が３個ないし４個のときはこの組み合わせのと
きのＰＤＯＰを用いる。捕捉できている衛星が３個未満
のときはＰＤＯＰが計算できないため最大値に設定す
る。このようにして計算されたＰＤＯＰの値は、切換制
御部５に送られる。そして、衛星が３個以上捕捉できて
いる場合には、先のＰＤＯＰを計算したときの衛星の組
み合わせにおける受信データを用いて自己の現在位置の
演算を行う。この現在位置のデータは切換部４に送られ
る。
【００３３】切換制御部５では、演算部３ａ，３ｂで計
算されたＰＤＯＰの比較を行う。ここで、第１の演算部
３ａで得られたＰＤＯＰの値の方が小さければ切換部４
を第１の演算部３ａのデータを受ける側に切り換え、第
２の演算部３ｂで得られたＰＤＯＰの値の方が小さけれ
ば切換部４を第２の演算部３ｂのデータを受ける側に切
り換える。両者の値が同じであれば、切り換えは行わな
い。こうして切換部４で選択された現在位置のデータは
表示部６に送られる。
算されたＰＤＯＰの比較を行う。ここで、第１の演算部
３ａで得られたＰＤＯＰの値の方が小さければ切換部４
を第１の演算部３ａのデータを受ける側に切り換え、第
２の演算部３ｂで得られたＰＤＯＰの値の方が小さけれ
ば切換部４を第２の演算部３ｂのデータを受ける側に切
り換える。両者の値が同じであれば、切り換えは行わな
い。こうして切換部４で選択された現在位置のデータは
表示部６に送られる。
【００３４】表示部８では、地図上に自己の現在位置を
示したものを画面上に表示する。このようにすることに
より、受信状況が悪い市街地や山間部においても良好に
ＧＰＳ測位を行うことができる。
示したものを画面上に表示する。このようにすることに
より、受信状況が悪い市街地や山間部においても良好に
ＧＰＳ測位を行うことができる。
【００３５】〔実施形態２〕図２は実施形態２に係るダ
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。この実施形態２は請求項１に係るもので
ある。図中、図１と同一の符号が付けられているもの
は、同一の機能をもつものを示す。２はＲＦ受信部、３
は演算部である。受信アンテナ１ａ，ｌｂは、実施形態
１の場合と同様に２つのアンテナが無相関となるように
設けられている。いま、例えば切換部４が受信アンテナ
ｌａに接続されているとする。すると、受信アンテナ１
ａで受信された受信信号がＲＦ受信部２に伝送される。
ＲＦ受信部２では、この受信信号を基に復調を行い受信
データを演算部３に送る。演算部３では、受信データか
らＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低下率）を計算す
る。これも、実施形態１の場合と同様に、受信できてい
る衛星の数が３個未満のときは最大値を、同じく捕捉で
きている衛星の数が３個から４個のときはその衛星の組
み合せによるＰＤＯＰの値を、５個以上のときはその中
から最適な４つの衛星の組み合わせにおけるＰＤＯＰを
計算し、切換制御部５に送出する。また、このときの衛
星群のデータによって、自己の現在位置の演算を行い表
示部６に出力し、画面に表示する。切換制御部５には、
予め所定のしきい値が設定されている。演算部３で得ら
れたＰＤＯＰの値がこのしきい値より大きな値のときは
切換部４を制御し、受信アンテナ１ａを選択している状
態から受信アンテナ１ｂを選択する状態に切り換える。
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。この実施形態２は請求項１に係るもので
ある。図中、図１と同一の符号が付けられているもの
は、同一の機能をもつものを示す。２はＲＦ受信部、３
は演算部である。受信アンテナ１ａ，ｌｂは、実施形態
１の場合と同様に２つのアンテナが無相関となるように
設けられている。いま、例えば切換部４が受信アンテナ
ｌａに接続されているとする。すると、受信アンテナ１
ａで受信された受信信号がＲＦ受信部２に伝送される。
ＲＦ受信部２では、この受信信号を基に復調を行い受信
データを演算部３に送る。演算部３では、受信データか
らＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低下率）を計算す
る。これも、実施形態１の場合と同様に、受信できてい
る衛星の数が３個未満のときは最大値を、同じく捕捉で
きている衛星の数が３個から４個のときはその衛星の組
み合せによるＰＤＯＰの値を、５個以上のときはその中
から最適な４つの衛星の組み合わせにおけるＰＤＯＰを
計算し、切換制御部５に送出する。また、このときの衛
星群のデータによって、自己の現在位置の演算を行い表
示部６に出力し、画面に表示する。切換制御部５には、
予め所定のしきい値が設定されている。演算部３で得ら
れたＰＤＯＰの値がこのしきい値より大きな値のときは
切換部４を制御し、受信アンテナ１ａを選択している状
態から受信アンテナ１ｂを選択する状態に切り換える。
【００３６】逆にしきい値以下のときは、現在使用して
いる受信アンテナ１ａを継続して使用する。このように
することにより、ＲＦ受信部と演算部とからなる受信系
が１系統であっても、受信状況の悪い地域において、良
好な受信を行うことができる。
いる受信アンテナ１ａを継続して使用する。このように
することにより、ＲＦ受信部と演算部とからなる受信系
が１系統であっても、受信状況の悪い地域において、良
好な受信を行うことができる。
【００３７】〔実施形態３〕図３は実施形態３に係るダ
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。図中、図１と同一の符号は、同一の機能
または同等の機能を有することを示す。ここで、受信ア
ンテナ１ａ，ｌｂは、上記した実施形態１，２と同様に
互いに無相関になるように設けられている。そして、受
信信号はそれぞれＲＦ受信部２ａ，２ｂで復調され、演
算部３ａ，３ｂでＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低
下率）の計算を行うとともに自己の現在位置を演算す
る。
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。図中、図１と同一の符号は、同一の機能
または同等の機能を有することを示す。ここで、受信ア
ンテナ１ａ，ｌｂは、上記した実施形態１，２と同様に
互いに無相関になるように設けられている。そして、受
信信号はそれぞれＲＦ受信部２ａ，２ｂで復調され、演
算部３ａ，３ｂでＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度低
下率）の計算を行うとともに自己の現在位置を演算す
る。
【００３８】本実施形態３では、切換制御部５には、演
算部３ａ，３ｂからのＰＤＯＰの他にＲＦ受信部２ａ，
２ｂにおける受信信号レベルも入力される。受信信号レ
ベルは各チャンネル毎に出力されており、例えば受信機
２ａで５個の衛星が捕捉されていれば、５衛星について
の受信信号レベルが入力される。これらの入力に対して
まずＰＤＯＰの値が参照される。切換制御部５にはＰＤ
ＯＰに対するしきい値が保持されており、このしきい値
より大きいときは、実施形態１のときと同様にＰＤＤＰ
がより小さくなる方に切り換える。
算部３ａ，３ｂからのＰＤＯＰの他にＲＦ受信部２ａ，
２ｂにおける受信信号レベルも入力される。受信信号レ
ベルは各チャンネル毎に出力されており、例えば受信機
２ａで５個の衛星が捕捉されていれば、５衛星について
の受信信号レベルが入力される。これらの入力に対して
まずＰＤＯＰの値が参照される。切換制御部５にはＰＤ
ＯＰに対するしきい値が保持されており、このしきい値
より大きいときは、実施形態１のときと同様にＰＤＤＰ
がより小さくなる方に切り換える。
【００３９】一方、ＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度
低下率）がしきい値より小さいときには受信信号レベル
を参照する。受信招号レベルは、各々の系統において最
初に最小値を出す（例えば、ＲＦ受信部２ａにおいて５
衛星が捕捉されていれば５衛星のうち最も受信レベルが
低い衛星の受信信号レベルを求める）。そして、ＲＦ受
信部２ａとＲＦ受信部２ｂとの２系統の最小信号レベル
を比較して、受信信号レベルが高くなる方の受信アンテ
ナに切換部４を切り換える。このように制御することに
より、遮蔽により衛星の捕捉状況が悪いときにはＰＤＯ
Ｐによる切り換えを、ある程度衛星の捕捉状況が良好な
ときには受信信号レベルによる切り換えを行うことによ
り、あらゆる受信状況において良好にＧＰＳ測位を実施
することができる。
低下率）がしきい値より小さいときには受信信号レベル
を参照する。受信招号レベルは、各々の系統において最
初に最小値を出す（例えば、ＲＦ受信部２ａにおいて５
衛星が捕捉されていれば５衛星のうち最も受信レベルが
低い衛星の受信信号レベルを求める）。そして、ＲＦ受
信部２ａとＲＦ受信部２ｂとの２系統の最小信号レベル
を比較して、受信信号レベルが高くなる方の受信アンテ
ナに切換部４を切り換える。このように制御することに
より、遮蔽により衛星の捕捉状況が悪いときにはＰＤＯ
Ｐによる切り換えを、ある程度衛星の捕捉状況が良好な
ときには受信信号レベルによる切り換えを行うことによ
り、あらゆる受信状況において良好にＧＰＳ測位を実施
することができる。
【００４０】〔実施形態４〕図４は実施形態４に係るダ
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。２つの受信アンテナ１ａ，ｌｂは互いに
無相関になるよう設置されている。いま、例えば受信ア
ンテナ１ａが切換部４により選択されていたとする。す
ると、受信アンテナ１ａで受信された受信信号がＲＦ受
信部２に入力される。ＲＦ受信部２ではこの受信信号を
復調するとともに、このとき受信されている衛星各々の
受信信号レベルを切換制御部５に送出する。復調データ
は演算部３に送られＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度
低下率）の計算がされるとともに、自己の現在位置が計
算され表示部６に表示される。
イバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロ
ック図である。２つの受信アンテナ１ａ，ｌｂは互いに
無相関になるよう設置されている。いま、例えば受信ア
ンテナ１ａが切換部４により選択されていたとする。す
ると、受信アンテナ１ａで受信された受信信号がＲＦ受
信部２に入力される。ＲＦ受信部２ではこの受信信号を
復調するとともに、このとき受信されている衛星各々の
受信信号レベルを切換制御部５に送出する。復調データ
は演算部３に送られＰＤＯＰ（衛星位置による測位精度
低下率）の計算がされるとともに、自己の現在位置が計
算され表示部６に表示される。
【００４１】切換制御部５ではまずＰＤＯＰの値が参照
される。ＰＤＯＰが、予め保持されているしきい値より
も大きいときには切換部４を制御し、受信アンテナ１ａ
の選択状態から受信アンテナ１ｂの選択状態に切り換え
る。ＰＤＯＰがしきい値より小さいときには受信信号レ
ベルを参照する。
される。ＰＤＯＰが、予め保持されているしきい値より
も大きいときには切換部４を制御し、受信アンテナ１ａ
の選択状態から受信アンテナ１ｂの選択状態に切り換え
る。ＰＤＯＰがしきい値より小さいときには受信信号レ
ベルを参照する。
【００４２】そして、受信信号レベルが予め保持されて
いるしきい値よりも大きいときには、現在の受信アンテ
ナｌａが保持される。逆に、受信信号レベルがしきい値
よりも小さいときには前回の切り換え内容が参照され
る。前回の切り換えがＰＤＯＰによるものであれば現在
使用中の受信アンテナを保持し、受信信号レベル低下に
よる切り換えであれば他方の受信アンテナに切り換え
る。このような制御を行い、もし、受信アンテナの切り
換えが行われればその切り換え内容を保持する。このよ
うな制御を繰り返すことにより常に良好な特性が得られ
る受信アンテナを選択し測位演算をすることが可能とな
る以上、ＤＯＰとしてＰＤＯＰ（衛星位置による位置の
測位精度低下率）を用いたが、ＧＤＯＰ（幾何学的測位
精度低下率）やＴＤＯＰ（時間による測位精度低下率）
など他のＤＯＰの値を用いてもよい。また、ＲＦ受信部
と演算部とからなる受信系を１系統または２系統として
記述したが、当然のことながら３系統以上の受信系に対
して本発明を適用してもよい。
いるしきい値よりも大きいときには、現在の受信アンテ
ナｌａが保持される。逆に、受信信号レベルがしきい値
よりも小さいときには前回の切り換え内容が参照され
る。前回の切り換えがＰＤＯＰによるものであれば現在
使用中の受信アンテナを保持し、受信信号レベル低下に
よる切り換えであれば他方の受信アンテナに切り換え
る。このような制御を行い、もし、受信アンテナの切り
換えが行われればその切り換え内容を保持する。このよ
うな制御を繰り返すことにより常に良好な特性が得られ
る受信アンテナを選択し測位演算をすることが可能とな
る以上、ＤＯＰとしてＰＤＯＰ（衛星位置による位置の
測位精度低下率）を用いたが、ＧＤＯＰ（幾何学的測位
精度低下率）やＴＤＯＰ（時間による測位精度低下率）
など他のＤＯＰの値を用いてもよい。また、ＲＦ受信部
と演算部とからなる受信系を１系統または２系統として
記述したが、当然のことながら３系統以上の受信系に対
して本発明を適用してもよい。
【００４３】なお、実施形態２と実施形態４はＲＦ受信
部２と演算部３からなる受信系が１系統であるので、他
の実施形態３，４と比べて構成がより簡単になりコスト
面でも有利となる。また、小型化する上でも有利であ
る。
部２と演算部３からなる受信系が１系統であるので、他
の実施形態３，４と比べて構成がより簡単になりコスト
面でも有利となる。また、小型化する上でも有利であ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上のようなダイバーシティ受信を用い
ることにより市街地や山間部等で衛星が遮蔽されＧＰＳ
測位が困難になりやすい場所においても、移動体上に設
置された複数本の受信アンテナのうち受信状況が良好な
特性の受信アンテナ、あるいは測位誤差の少なくなる衛
星群が受信可能な受信アンテナが選択され、この受信ア
ンテナにおいてＧＰＳ電波が受信されるため、受信不能
となる時間率を低減させることができるとともに、測位
精度を向上させることがことが可能となる。
ることにより市街地や山間部等で衛星が遮蔽されＧＰＳ
測位が困難になりやすい場所においても、移動体上に設
置された複数本の受信アンテナのうち受信状況が良好な
特性の受信アンテナ、あるいは測位誤差の少なくなる衛
星群が受信可能な受信アンテナが選択され、この受信ア
ンテナにおいてＧＰＳ電波が受信されるため、受信不能
となる時間率を低減させることができるとともに、測位
精度を向上させることがことが可能となる。
【図１】本発明に係る実施形態１のダイバーシティ受信
ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロック図である。
ＧＰＳ受信機の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態２のダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機
の電気的構成を示すブロック図である。
の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態３のダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機
の電気的構成を示すブロック図である。
の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態４のダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機
の電気的構成を示すブロック図である。
の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】従来例のダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機の電
気的構成を示すブロック図である。
気的構成を示すブロック図である。
ｌａ，ｌｂ……受信アンテナ ２，２ａ，２ｂ……ＲＦ受信部 ３，３ａ，３ｂ……演算部 ４……切換部 ５……切換制御部 ６……表示部
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の衛星から送信される信号を受信す
る複数の受信アンテナと、 これらの受信アンテナにおける受信信号を選択的に切り
換える切換部と、 前記切換部において選択された受信信号を復調するＲＦ
受信部と、 前記ＲＦ受信部の複調信号データを基に、自己の現在位
置を演算するとともに、測位精度低下率（ＤＯＰ）を算
出する演算部と、 前記演算部で演算された現在位置を表示する表示部と、 前記演算部で算出された各受信アンテナについての測位
精度低下率がより小さくなるように前記切換部を制御す
る切換制御部とを備えたことを特徴とするダイバーシテ
ィ受信ＧＰＳ受信機。 - 【請求項２】 複数の衛星から送信される信号を受信す
る複数の受信アンテナと、 前記各受信アンテナにそれぞれ接続され、受信信号を復
調する複数のＲＦ受信部と、 前記各ＲＦ受信部にそれぞれ接続され、復調信号データ
を基に自己の現在位置を演算するとともに、測位精度低
下率（ＤＯＰ）を算出する複数の演算部と、 前記複数の演算部の演算結果を選択的に切り換える切換
部と、 前記切換部で選択された演算部での演算結果を基に現在
位置を表示する表示部と、 前記各演算部で算出された各受信アンテナについての測
位精度低下率がより小さくなるように前記切換部を制御
する切換制御部とを備えたことを特徴とするダイバーシ
ティ受信ＧＰＳ受信機。 - 【請求項３】 切換制御部は、測位精度低下率が所定の
しきい値より大きいときは切換部を切り換え、精度低下
率が所定のしきい値より小さいときにはＲＦ受信部から
の受信信号レベルを参照して切換部の切り換えを行うよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のダイバーシティ受信ＧＰＳ受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20811695A JP3338845B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | ダイバーシティ受信ｇｐｓ受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20811695A JP3338845B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | ダイバーシティ受信ｇｐｓ受信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954150A true JPH0954150A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3338845B2 JP3338845B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16550905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20811695A Expired - Fee Related JP3338845B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | ダイバーシティ受信ｇｐｓ受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338845B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010002673A (ko) * | 1999-06-16 | 2001-01-15 | 윤장진 | 기지국 정보에 의한 다이버시티 |
| WO2002063783A2 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Ericsson, Inc. | Method and apparatus for use of gps and cellular antenna combination |
| US6437736B2 (en) | 1998-12-28 | 2002-08-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Global positioning method, terminal, and system |
| KR100446507B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 단말기의 다이버시티 장치 및 방법 |
| JP2005069743A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Cyber Creative Institute Co Ltd | 測位装置 |
| JP2007180883A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 無線通信装置および無線通信装置の無線通信制御方法 |
| JP2007180884A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 無線通信装置および無線通信システム |
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| JP2012531592A (ja) * | 2009-06-24 | 2012-12-10 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Ｇｎｓｓ受信機における受信ダイバーシチ |
| JP2013003084A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置及び測位方法 |
| US8600668B2 (en) | 2007-01-10 | 2013-12-03 | Tomtom International B.V. | Navigation device and method for display of position in text readible form |
| JP2017181443A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | セコム株式会社 | 自己位置推定装置 |
| JP2019184378A (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-24 | Ｙｋｓ特許評価株式会社 | 競技用ボールの移動軌跡出力システム |
-
1995
- 1995-08-15 JP JP20811695A patent/JP3338845B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6437736B2 (en) | 1998-12-28 | 2002-08-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Global positioning method, terminal, and system |
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| EP1513261A1 (en) * | 2001-02-08 | 2005-03-09 | Ericsson Inc. | Method and apparatus for use of GPS and cellular antenna combination |
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| JP2007180884A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 無線通信装置および無線通信システム |
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| US8600668B2 (en) | 2007-01-10 | 2013-12-03 | Tomtom International B.V. | Navigation device and method for display of position in text readible form |
| JP2012531592A (ja) * | 2009-06-24 | 2012-12-10 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Ｇｎｓｓ受信機における受信ダイバーシチ |
| US8736490B2 (en) | 2009-06-24 | 2014-05-27 | Qualcomm Incorporated | Receive diversity in GNSS receivers |
| JP2013003084A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 測位装置及び測位方法 |
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| JP2019184378A (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-24 | Ｙｋｓ特許評価株式会社 | 競技用ボールの移動軌跡出力システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3338845B2 (ja) | 2002-10-28 |
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