JPH1031061A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH1031061A
JPH1031061A JP20415996A JP20415996A JPH1031061A JP H1031061 A JPH1031061 A JP H1031061A JP 20415996 A JP20415996 A JP 20415996A JP 20415996 A JP20415996 A JP 20415996A JP H1031061 A JPH1031061 A JP H1031061A
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JP
Japan
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gps
base station
ephemeris
satellite
receiver
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Manabu Tsuchiya
学 土屋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源オンから測位までの平均立ち上がり時間
を短縮できる位置検出装置を提供する。 【解決手段】 GPS衛星から送られる航法メッセージ
を受信して位置を検出する位置検出装置において、GP
S受信機2と、各GPS衛星の最新の正確な軌道情報
(エフェメリス)を常に保持するGPS基地局への通信
手段3とを設け、GPS受信機が、測位に必要なエフェ
メリスを通信手段を通じてGPS基地局より受取り、測
位を行なうように構成している。位置検出装置が有効な
エフェメリスを保持していない場合でも、測位に必要な
複数の衛星を追尾できれば、エフェメリスの受信を待つ
こと無く、直ちに測位演算が可能となり、電源オンから
測位までの立ち上がり時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GPS(Global Po
sitioning System)受信機を用いた位置検出装置に関
し、特に、電源オンから測位までの立ち上がり時間の短
縮を可能にしたものである。
【0002】
【従来の技術】GPS受信機は、地球を周回する複数の
GPS衛星の電波を同時に受信し、衛星から航法メッセ
ージ(軌道情報や時刻情報)を取得して、GPS受信機
の地球上での絶対位置を算出し、また、ドップラーシフ
ト周波数を測定してGPS受信機の速度を算出する。
【0003】GPS受信機を用いた従来の位置検出装置
は、図3に示すように、GPS衛星からの電波を受信す
るGPSアンテナ1と、GPS衛星の電波を復調して航
法メッセージを収集し、受信機の位置や速度を求めるG
PS受信機7と、GPS受信機7によって計算された測
位結果や航法メッセージを保存する記憶部4と、GPS
受信機7の現在の概略時刻を計時する時計5とを備えて
いる。
【0004】各GPS衛星の送信する軌道情報には、正
確な軌道情報であるエフェメリスデータと、概略軌道情
報であるアルマナックデータとが含まれている。各GP
S衛星は、これらの情報を含む航法メッセージをスペク
トラム拡散して送信する。
【0005】GPS受信機7は、可視位置を周回してい
る少なくとも4つ以上のGPS衛星を選択し、それらの
衛星を追尾して衛星が送信する電波を復調し、航法メッ
セージを収集する。そして、航法メッセージから、測位
に必要な正確な軌道情報(エフェメリス)を取り出し、
衛星の位置を計算する。また、GPS受信機7の内部の
カウンタを使用して、衛星から受信機までの伝搬時刻を
測定し、受信機の位置を求める。更に各衛星のドップラ
ーシフト周波数から速度を計算し、速度演算結果を出力
する。
【0006】受信機の位置は、次式(1)の連立方程式
を解くことによって算出される。
【0007】 (X1-X0)2+(Y1-Y0)2+(Z1-Z0)2=(C×r'1)2 (X2-X0)2+(Y2-Y0)2+(Z2-Z0)2=(C×r'2)2 (X3-X0)2+(Y3-Y0)2+(Z3-Z0)2=(C×r'3)2 : : (Xn-X0)2+(Yn-Y0)2+(Zn-Z0)2=(C×r'n)2 (1) (Xi,Yi,Zi) :衛星位置 r'i=ri+dt :真の伝搬時間 ri :伝搬時間 dt :時刻ズレ (X0,Y0,Z0) :受信機位置 C :光速 ここで、衛星位置(Xi,Yi,Zi)はエフェメリスから
得られる既知の値であり、伝搬時間(ri)は測定によっ
て得られる既知の値である。未知数はX0,Y0,Z0とdt
との4つである。従って、4つ以上の連立方程式(1)
を解くことによって受信機の位置(X0,Y0,Z0)を求
めることができる。
【0008】測位演算の結果は、外部に出力されるとと
もに、記憶部4に記憶され、また、エフェメリスやアル
マナックなどの航法メッセージも記憶部4に保存され
る。
【0009】エフェメリスの有効期間は2時間であり、
この期間内であれば、記憶部4に記憶したエフェメリス
を測位演算に用いることができる。この有効期間を超え
た場合には、改めてエフェメリスを受信する必要があ
る。
【0010】一方、アルマナックデータの有効期間は長
い。このアルマナックは、GPS受信機7が追尾すべき
衛星を決定するときに用いられる。GPS受信機7は電
源オンの直後、可視衛星を見つけて追尾すべき衛星を決
めなければならないが、このとき、記憶部4に保存され
た軌道情報と時計5の概略時刻とから衛星の位置を求
め、記憶部4に保存された受信機の位置からの可視衛星
を判定し、追尾すべき衛星を決定する。この場合、有効
期間の短いエフェメリスに替わって、通常、アルマナッ
クが用いられる。
【0011】このように、軌道情報を利用して追尾すべ
き衛星を決めることにより、衛星を追尾するまでの時間
を短縮することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成では、測位演算に必要な有効なエフェメリスが記憶部
4に保存されていない場合に、エフェメリスを受信しな
ければならないが、このエフェメリスを受信するために
は、その衛星を追尾してから平均30秒の時間を必要と
する。そのため、電源オンから測位までの平均立ち上が
り時間が長い、という問題点を有している。
【0013】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、電源オンから測位までの平均立ち上がり
時間を短縮することができる位置検出装置を提供するこ
とを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の位置検
出装置では、携帯電話等を使用して、有効なエフェメリ
スを外部から受取るように構成している。そのため、衛
星を選択し追尾した段階で、エフェメリスの受信を待つ
ことことなく、GPS受信機の測位演算が可能となる。
【0015】従って、有効なエフェメリス情報を保持し
ていない場合でも、電源オンから測位までの立ち上がり
時間を短縮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、GPS衛星から送られる航法メッセージを受信して
位置を検出する位置検出装置において、GPS受信機
と、各GPS衛星の最新の正確な軌道情報(エフェメリ
ス)を常に保持するGPS基地局への通信手段とを設
け、GPS受信機が、測位に必要なエフェメリスを通信
手段を通じてGPS基地局より受取り、測位を行なうよ
うに構成したものであり、位置検出装置が有効なエフェ
メリスを保持していない場合でも、測位に必要な複数の
衛星を追尾できれば、エフェメリスの受信を待つこと無
く、直ちに測位演算が可能となり、電源オンから測位ま
での立ち上がり時間を短縮することができる。
【0017】請求項2に記載の発明は、請求項1の位置
検出装置において、GPS受信機が、GPS基地局から
時刻情報と概略位置情報とを併せて受取るように構成し
たものであり、GPS基地局から受取った時刻情報と概
略位置情報とを、追尾すべき衛星の選択に用いることに
より、記憶手段や時計を位置検出装置に置く必要がなく
なり、装置の小型化や、消費電力の削減を図ることがで
きる。
【0018】以下、本発明の実施形態について、図1か
ら図2を用いて説明する。
【0019】(第1の実施の形態)第1の実施形態の位
置検出装置は、図1に示すように、GPS衛星からの電
波を受信するGPSアンテナ1と、複数のGPS衛星の
電波を復調して航法メッセージを収集し、受信機の位置
や速度を求めるGPS受信機7と、GPS受信機7によ
って計算された測位結果や航法メッセージを保存するバ
ックアップメモリなどの記憶部4と、GPS受信機7の
現在の概略時刻を計時する時計5と、測位演算に必要な
エフェメリスデータをGPS基地局より受け取る携帯電
話3とを備えている。
【0020】GPS基地局は、各衛星の有効なエフェメ
リスを常に保持しており、各位置検出装置のGPS受信
機2からの要求に応じて、求められたエフェメリスを携
帯電話3を通じて提供する。
【0021】また、GPS受信機2は、携帯電話3と双
方向にデータ通信を行なう機能を有している。
【0022】この位置検出装置のGPS受信機2は、電
源オンされた直後、記憶部4に保存された軌道情報と時
計5の概略時刻とから衛星の位置を求め、また、記憶部
4で保存している前回測位した受信機の位置から可視衛
星を判定し、追尾すべき衛星を決定する。
【0023】GPS受信機2は、追尾する衛星が決まっ
た後、携帯電話3を通じて、GPS基地局に、追尾すべ
き衛星の有効なエフェメリスの提供を求める。携帯電話
3は、GPS基地局より、有効なエフェメリスを受け取
り、それをGPS受信機2に出力する。
【0024】GPS受信機2は、測位に必要な個数の衛
星を追尾し、航法メッセージから取得した時刻情報を基
に、受信機内部のカウンタで衛星から受信機までの伝搬
時間を測定すると、GPS基地局から取得した有効なエ
フェメリスを使用して、直ぐに連立方程式(1)により
測位演算を実行し、受信機の位置を算出する。
【0025】GPS受信機2の測位演算結果は、外部に
出力されるとともに、記憶部4に保存され、また、携帯
電話3を通じて、GPS基地局に出力される。記憶部4
には、その後GPS受信機2で受信された航法メッセー
ジあるいは携帯電話3を通じてGPS基地局から取得さ
れた航法メッセージも保存される。
【0026】このように、第1の実施形態の位置検出装
置は、衛星を追尾した後、エフェメリスを受信しなくて
も、直ちに測位演算を行なうことが可能であるため、測
位までの立ち上がり時間を平均30秒短縮することがで
きる。
【0027】なお、携帯電話3は、PHS、携帯電話、
無線機等の通信手段の一例として示したものであり、他
の通信手段で置き換えることも可能である。
【0028】(第2の実施の形態)第2の実施形態の位
置検出装置は、図2に示すように、GPSアンテナ1
と、GPS受信機6と、携帯電話3とだけを備えてお
り、第1の実施形態が有していた時計5と記憶部4とを
具備していない。
【0029】GPS受信機6は、携帯電話3を通じてG
PS基地局から情報を入手する。GPS基地局は、最新
の各GPS衛星の軌道情報を保持しており、エフェメリ
スの情報提供が可能である。また、GPS基地局は、常
に現在時刻情報及び基地局の位置情報を提供することが
できる。
【0030】この位置検出装置のGPS受信機6は、電
源オン直後に、携帯電話3を通じて、GPS基地局に、
情報提供を要求する。GPS基地局は、これに応えて、
現在時刻情報、基地局位置及び各衛星の有効なエフェメ
リスを位置検出装置に送信する。
【0031】GPS受信機6は、携帯電話3を通じて、
現在時刻情報、基地局位置及び有効なエフェメリスをG
PS基地局から受け取ると、基地局位置をGPS受信機
6の概略位置と見なし、また、基地局の現在時刻をGP
S受信機6の概略時刻と見なして、エフェメリスを用い
て追尾すべき衛星を選択する。
【0032】そして、選択した衛星を追尾し、衛星から
受信機までの伝搬時間を測定すると、GPS基地局から
取得した追尾衛星の有効なエフェメリスを使用して、連
立方程式(1)により受信機の位置を算出する。
【0033】GPS受信機6の求めた受信機の位置は、
外部に出力されるとともに、携帯電話3を通じて、GP
S基地局に出力される。
【0034】このとき、GPS受信機6は、受信機時刻
を次のように求める。
【0035】衛星の追尾を開始し、航法メッセージを受
信すると、航法メッセージの時刻情報から6秒単位の時
刻と20ms単位の時刻(6秒まで)とを得ることがで
きるので、取り敢えず、始めに入手した衛星の時刻を受
信機時刻として設定し、それ以降、受信機内部に保持す
る精度の良い水晶発振器より成るカウンタでカウントア
ップを行ない、時刻を計時する。
【0036】この受信機時刻に含まれている誤差(d
t)は、測位演算を実行することによって明らかにな
る。以後、測位演算を繰り返し、受信機時刻を修正す
る。
【0037】この実施形態の位置検出装置は、前回の測
位計算位置や軌道情報等を保存する記憶部4と概略時刻
を提供する時計5とを持つ必要がないため、小型化が可
能となる。また、記憶部4や時計5に電源を常時供給す
る必要がなくなるため、消費電力の削減が可能となる。
【0038】なお、エフェメリスは情報量が多いため、
GPS基地局からの受け取りに時間が掛かることが考え
られる。その場合は、GPS基地局において、最新のエ
フェメリスとアルマナックとを蓄積するように構成し、
GPS基地局は、先にデータサイズの小規模なアルマナ
ックをGPS基地局から受け取り、追尾する衛星を選択
後、エフェメリスを受け取るように構成してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の位置検出装置は、エフェメリスをGPS基地局から受
け取ることによって、GPS受信機が航法メッセージを
受信することなく測位に至ることが可能なため、測位立
ち上がり時間を短縮することができる。
【0040】また、GPS受信機の概略位置としてGP
S基地局の位置を、概略時刻としてGPS基地局の現在
時刻を受け取ることによって、バックアップのための記
憶部や時計が不要となり、小型化や消費電力の削減が可
能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における位置検出装置
の構成図、
【図2】本発明の第2の実施形態における位置検出装置
の構成図、
【図3】従来の位置検出装置の構成図である。
【符号の説明】
1 GPSアンテナ 2、6、7 GPS受信機 3 携帯電話 4 記憶部 5 時計

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPS衛星から送られる航法メッセージ
    を受信して位置を検出する位置検出装置において、 GPS受信機と、 各GPS衛星の最新の正確な軌道情報を常に保持するG
    PS基地局への通信手段とを備え、前記GPS受信機
    が、測位に必要なGPS衛星の正確な軌道情報を前記通
    信手段を通じて前記GPS基地局より受取り、測位を行
    なうことを特徴とする位置検出装置。
  2. 【請求項2】 前記GPS受信機が、前記GPS基地局
    から時刻情報と概略位置情報とを併せて受取ることを特
    徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
JP20415996A 1996-07-16 1996-07-16 位置検出装置 Pending JPH1031061A (ja)

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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206222A (ja) * 1999-01-08 2000-07-28 Japan Radio Co Ltd 調査探索システムにおける子機位置検出方法
JP2000295669A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車載端末装置と情報転送システムと緊急通報システム
KR100393813B1 (ko) * 2001-09-07 2003-08-02 엘지전자 주식회사 이동통신단말기 위치 결정방법
EP1688756A1 (en) 2005-02-04 2006-08-09 Seiko Epson Corporation Positioning system, communication base station, control method for a communication base station, control program for a communication base station and computer-readable recording medium recording the control program for a communication base station
JP2007218853A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Matsushita Electric Works Ltd Gps測位方法および装置
JP2008070167A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Sony Computer Entertainment Inc 測位情報処理システム
JP2008170338A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Japan Radio Co Ltd 衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システム
JP2008541027A (ja) * 2005-05-04 2008-11-20 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー 全地球測位システムのアシストデータの転送方法
JP2010534329A (ja) * 2007-08-27 2010-11-04 クアルコム,インコーポレイテッド ワイヤレスインターフェースを備えるgnss受信機
JP2011047946A (ja) * 2003-06-27 2011-03-10 Qualcomm Inc Gps位置推算暦の通信方法及び装置
CN102129079A (zh) * 2009-12-18 2011-07-20 美国博通公司 一种处理信号的方法和系统
JP2011523709A (ja) * 2008-05-30 2011-08-18 ザ・ボーイング・カンパニー 衛星システムを用いたインターネットホットスポットの位置決め
EP2360492A1 (en) 2010-02-22 2011-08-24 Casio Computer Co., Ltd. Positioning device, positioning method and storage medium storing program
JP2014109442A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Seiko Epson Corp 位置算出装置の制御方法及び位置算出装置
JP2016142553A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 セイコーエプソン株式会社 選択方法、測位装置及びプログラム
US10725184B2 (en) 2008-06-27 2020-07-28 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for use with mode-switchable navigation

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000206222A (ja) * 1999-01-08 2000-07-28 Japan Radio Co Ltd 調査探索システムにおける子機位置検出方法
JP2000295669A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車載端末装置と情報転送システムと緊急通報システム
KR100393813B1 (ko) * 2001-09-07 2003-08-02 엘지전자 주식회사 이동통신단말기 위치 결정방법
JP2011047946A (ja) * 2003-06-27 2011-03-10 Qualcomm Inc Gps位置推算暦の通信方法及び装置
EP1688756A1 (en) 2005-02-04 2006-08-09 Seiko Epson Corporation Positioning system, communication base station, control method for a communication base station, control program for a communication base station and computer-readable recording medium recording the control program for a communication base station
JP2006214932A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Seiko Epson Corp 測位システム、通信基地局、通信基地局の制御方法、通信基地局の制御プログラム、通信基地局の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4609095B2 (ja) * 2005-02-04 2011-01-12 セイコーエプソン株式会社 測位システム
JP2008541027A (ja) * 2005-05-04 2008-11-20 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー 全地球測位システムのアシストデータの転送方法
JP2007218853A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Matsushita Electric Works Ltd Gps測位方法および装置
JP2008070167A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Sony Computer Entertainment Inc 測位情報処理システム
JP2008170338A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Japan Radio Co Ltd 衛星航法装置、外部基地局、及び衛星測位システム
JP2010534329A (ja) * 2007-08-27 2010-11-04 クアルコム,インコーポレイテッド ワイヤレスインターフェースを備えるgnss受信機
JP2011523709A (ja) * 2008-05-30 2011-08-18 ザ・ボーイング・カンパニー 衛星システムを用いたインターネットホットスポットの位置決め
US10725184B2 (en) 2008-06-27 2020-07-28 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for use with mode-switchable navigation
CN102129079A (zh) * 2009-12-18 2011-07-20 美国博通公司 一种处理信号的方法和系统
EP2360492A1 (en) 2010-02-22 2011-08-24 Casio Computer Co., Ltd. Positioning device, positioning method and storage medium storing program
US8482459B2 (en) 2010-02-22 2013-07-09 Casio Computer Co., Ltd Positioning device, positioning method and storage medium storing program
JP2014109442A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Seiko Epson Corp 位置算出装置の制御方法及び位置算出装置
JP2016142553A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 セイコーエプソン株式会社 選択方法、測位装置及びプログラム
US10120081B2 (en) 2015-01-30 2018-11-06 Seiko Epson Corporation Selection method, positioning device and program

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