JPH1172548A - 位置検出システム - Google Patents
位置検出システムInfo
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- JPH1172548A JPH1172548A JP9232897A JP23289797A JPH1172548A JP H1172548 A JPH1172548 A JP H1172548A JP 9232897 A JP9232897 A JP 9232897A JP 23289797 A JP23289797 A JP 23289797A JP H1172548 A JPH1172548 A JP H1172548A
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- satellite
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Abstract
(57)【要約】
【課題】受信可能なＧＰＳ衛星の数が必要数を下回った
り、ＧＰＳ衛星の配置が不良でも確実に位置検出を行え
る位置検出システムを提供する。 【解決手段】移動局７および基地局１で受信可能な時刻
情報および識別コード情報を含む擬似衛星信号を送信す
る擬似衛星装置３を既知の位置に設置し、ＧＰＳ衛星１
０から送信されるＧＰＳ信号と擬似衛星装置３から送信
される擬似衛星信号とを選択的に組み合わせて移動局７
の位置を検出する。
り、ＧＰＳ衛星の配置が不良でも確実に位置検出を行え
る位置検出システムを提供する。 【解決手段】移動局７および基地局１で受信可能な時刻
情報および識別コード情報を含む擬似衛星信号を送信す
る擬似衛星装置３を既知の位置に設置し、ＧＰＳ衛星１
０から送信されるＧＰＳ信号と擬似衛星装置３から送信
される擬似衛星信号とを選択的に組み合わせて移動局７
の位置を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＧＰＳを利用して各
種の移動体の位置検出を行う位置検出システムに関す
る。
種の移動体の位置検出を行う位置検出システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、各種の移動体の位置検出を目
的に、ＧＰＳ（Global Positioning System ：汎地球測
位システム）が利用されている。ＧＰＳは、米国で開発
されたものであり、地中におけるそれぞれ所定の衛星軌
道を周回する複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信
号を利用して二次元、または三次元的に移動体の位置を
求めることができるシステムである。
的に、ＧＰＳ（Global Positioning System ：汎地球測
位システム）が利用されている。ＧＰＳは、米国で開発
されたものであり、地中におけるそれぞれ所定の衛星軌
道を周回する複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信
号を利用して二次元、または三次元的に移動体の位置を
求めることができるシステムである。
【０００３】以下、ＧＰＳの測定原理を説明する。ま
ず、ＧＰＳ受信機を持つ移動体では、複数のＧＰＳ衛星
のうちｉ番目の衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ
信号に含まれる時刻情報と自己の持つ時計の時刻情報と
に基づいて伝達時間を測定することにより、移動体から
ＧＰＳ衛星までの擬似距離Ｌi を求める。
ず、ＧＰＳ受信機を持つ移動体では、複数のＧＰＳ衛星
のうちｉ番目の衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ
信号に含まれる時刻情報と自己の持つ時計の時刻情報と
に基づいて伝達時間を測定することにより、移動体から
ＧＰＳ衛星までの擬似距離Ｌi を求める。
【０００４】さらに、ＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ衛星
の軌道データを解析して、このｉ番目のＧＰＳ衛星の三
次元座標（Ｐi ，Ｑi ，Ｒi ）を求める。ここで、移動
体に設けられたＧＰＳ受信機の三次元座標を（ｘ，ｙ，
ｚ）とすると、以下に示されるような方程式が成り立
つ。
の軌道データを解析して、このｉ番目のＧＰＳ衛星の三
次元座標（Ｐi ，Ｑi ，Ｒi ）を求める。ここで、移動
体に設けられたＧＰＳ受信機の三次元座標を（ｘ，ｙ，
ｚ）とすると、以下に示されるような方程式が成り立
つ。
【０００５】
【数１】
【０００６】（１）式において、Ｅr はＧＰＳ衛星が持
っている時計とＧＰＳ受信機の時計との時刻の誤差に起
因する未知パラメータであり、知ろうとするＧＰＳ受信
器の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この時刻誤差による
Ｅr とを合わせて未知パラメータが４個になるため、少
なくとも４個のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、
（１）式と同様の方程式をたてて、これらを連立させて
解くことで、移動体の三次元的座標（ｘ，ｙ，ｚ）が求
められる。
っている時計とＧＰＳ受信機の時計との時刻の誤差に起
因する未知パラメータであり、知ろうとするＧＰＳ受信
器の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この時刻誤差による
Ｅr とを合わせて未知パラメータが４個になるため、少
なくとも４個のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、
（１）式と同様の方程式をたてて、これらを連立させて
解くことで、移動体の三次元的座標（ｘ，ｙ，ｚ）が求
められる。
【０００７】また、基地局と移動局とを設定し、移動局
の座標を基地局の相対座標として求めることにより、計
測精度を向上させることもできる。すなわち、図９に示
されるように、予め正確な座標が知られている基地局１
０１と座標を知ろうとする移動局１０２とを設定してお
き、この状態で基地局１０１と移動局１０２とでＧＰＳ
衛星１０３ａから同時にＧＰＳ信号を受信したとする。
の座標を基地局の相対座標として求めることにより、計
測精度を向上させることもできる。すなわち、図９に示
されるように、予め正確な座標が知られている基地局１
０１と座標を知ろうとする移動局１０２とを設定してお
き、この状態で基地局１０１と移動局１０２とでＧＰＳ
衛星１０３ａから同時にＧＰＳ信号を受信したとする。
【０００８】ここで、ＧＰＳ衛星１０３ａの位置情報に
誤差があり、あたかもＧＰＳ衛星１０３ｂの位置にある
と誤認したとすると、計算によって求められる基地局１
０１の座標には誤差ベクトル１０４ａが加わることな
る。そして、移動局１０２と基地局１０１とは同時にＧ
ＰＳ信号を受信していると仮定しているため、移動局１
０２に加わる誤差ベクトル１０４ｂはベクトル１０４ａ
と等しくなり、さらに基地局１０１と移動局１０２を結
ぶ基線ベクトル１０５ａは誤差ベクトル１０４ａと１０
４ｂとの終点を結ぶベクトル１０５ｂと等しくなる。こ
の場合、移動局１０２の座標を基地局１０１に対する相
対座標として求めることにより、これらの共通誤差が取
り除かれ、移動局１０２の位置が高精度に求められる。
以上が、ＧＰＳの測定原理である。
誤差があり、あたかもＧＰＳ衛星１０３ｂの位置にある
と誤認したとすると、計算によって求められる基地局１
０１の座標には誤差ベクトル１０４ａが加わることな
る。そして、移動局１０２と基地局１０１とは同時にＧ
ＰＳ信号を受信していると仮定しているため、移動局１
０２に加わる誤差ベクトル１０４ｂはベクトル１０４ａ
と等しくなり、さらに基地局１０１と移動局１０２を結
ぶ基線ベクトル１０５ａは誤差ベクトル１０４ａと１０
４ｂとの終点を結ぶベクトル１０５ｂと等しくなる。こ
の場合、移動局１０２の座標を基地局１０１に対する相
対座標として求めることにより、これらの共通誤差が取
り除かれ、移動局１０２の位置が高精度に求められる。
以上が、ＧＰＳの測定原理である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＧＰＳを利用した位置検出システムでは、地中を周回
する多数のＧＰＳ衛星のうち少なくとも四つ以上のＧＰ
Ｓ衛星からＧＰＳ信号を受信する必要があった。
のＧＰＳを利用した位置検出システムでは、地中を周回
する多数のＧＰＳ衛星のうち少なくとも四つ以上のＧＰ
Ｓ衛星からＧＰＳ信号を受信する必要があった。
【００１０】そのため、例えば図１０に示されるよう
に、ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号を受信
していて、移動局１０２が建築物１０７の陰に入り、Ｇ
ＰＳ衛星１０ｄのＧＰＳ信号の受信が中断した場合のよ
うに、遮蔽によって受信可能なＧＰＳ衛星の数が３個以
下に減少すると、移動局１０２の三次元の位置検出が不
可能になるという問題があった。
に、ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号を受信
していて、移動局１０２が建築物１０７の陰に入り、Ｇ
ＰＳ衛星１０ｄのＧＰＳ信号の受信が中断した場合のよ
うに、遮蔽によって受信可能なＧＰＳ衛星の数が３個以
下に減少すると、移動局１０２の三次元の位置検出が不
可能になるという問題があった。
【００１１】また、一般に仰角の低いＧＰＳ衛星からの
信号は、仰角の高い衛星からの信号に比べると大気圏通
過距離が長くなる分、信号伝搬の遅延や、ＳＮ比の低下
を招きやすく、測定精度の低下の原因となるため、一定
の仰角しきい値（通常１０°〜２０°）を設け、そのし
きい値以上の仰角の衛星からの信号を測位に用いるのが
一般的である。しかし、例えば図１１に示されるように
四つのＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄが配置された状態での
キネマティックＧＰＳ測位を考えると、上空のＧＰＳ衛
星数が４個しかないため、仮にＧＰＳ衛星１０ｄの仰角
１０８がしきい値以下であったとしても、三次元のＧＰ
Ｓ測位のためにはＧＰＳ衛星１０ｄからの信号を利用し
なければならず、測位精度が低下するという問題点があ
った。
信号は、仰角の高い衛星からの信号に比べると大気圏通
過距離が長くなる分、信号伝搬の遅延や、ＳＮ比の低下
を招きやすく、測定精度の低下の原因となるため、一定
の仰角しきい値（通常１０°〜２０°）を設け、そのし
きい値以上の仰角の衛星からの信号を測位に用いるのが
一般的である。しかし、例えば図１１に示されるように
四つのＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄが配置された状態での
キネマティックＧＰＳ測位を考えると、上空のＧＰＳ衛
星数が４個しかないため、仮にＧＰＳ衛星１０ｄの仰角
１０８がしきい値以下であったとしても、三次元のＧＰ
Ｓ測位のためにはＧＰＳ衛星１０ｄからの信号を利用し
なければならず、測位精度が低下するという問題点があ
った。
【００１２】さらに、移動局の座標を基地局の相対座標
として求める測位方法を用いる場合、図１２に示される
ように基地局１０１を信号受信に関して障害物の無い場
所（図では建築物１０７ａの屋上）に設置しておくこと
が一般的であるが、移動局１０２は一箇所に静止せずに
動き回っているため、建築物１０７ａ，１０７ｂの間に
入り込み、ＧＰＳ衛星１０ａ，１０ｄからのＧＰＳ信号
が遮られるといったことが生じやすく、さらに基地局１
０１、移動局１０２のいずれか一方でも受信可能なＧＰ
Ｓ衛星数が４個未満になると、三次元の位置検出は不可
能になるという問題があった。
として求める測位方法を用いる場合、図１２に示される
ように基地局１０１を信号受信に関して障害物の無い場
所（図では建築物１０７ａの屋上）に設置しておくこと
が一般的であるが、移動局１０２は一箇所に静止せずに
動き回っているため、建築物１０７ａ，１０７ｂの間に
入り込み、ＧＰＳ衛星１０ａ，１０ｄからのＧＰＳ信号
が遮られるといったことが生じやすく、さらに基地局１
０１、移動局１０２のいずれか一方でも受信可能なＧＰ
Ｓ衛星数が４個未満になると、三次元の位置検出は不可
能になるという問題があった。
【００１３】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、受信可能なＧＰＳ衛星の数が必
要数を下回っても、移動体の位置検出を行うことがで
き、さらにＧＰＳ衛星の配置状態が不良な場合でも検出
精度を維持することができる位置検出システムを提供す
ることを目的とする。
になされたものであり、受信可能なＧＰＳ衛星の数が必
要数を下回っても、移動体の位置検出を行うことがで
き、さらにＧＰＳ衛星の配置状態が不良な場合でも検出
精度を維持することができる位置検出システムを提供す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信され
る少なくとも時刻情報および識別コード情報を含むＧＰ
Ｓ信号をＧＰＳ受信機を持つ移動局で受信し、移動局側
の時刻情報とＧＰＳ信号の時刻情報とに基づいて、予め
座標が定められている基地局に対する相対位置として移
動局の位置を検出する位置検出システムにおいて、移動
局および基地局で受信可能な時刻情報および識別コード
情報を含む擬似衛星信号を送信する擬似衛星信号送信手
段を既知の位置に設け、複数のＧＰＳ衛星から送信され
るＧＰＳ信号と擬似衛星信号送信手段から送信される擬
似衛星信号とを選択的に組み合わせて移動局の位置を検
出することを特徴とする。
め、本発明は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信され
る少なくとも時刻情報および識別コード情報を含むＧＰ
Ｓ信号をＧＰＳ受信機を持つ移動局で受信し、移動局側
の時刻情報とＧＰＳ信号の時刻情報とに基づいて、予め
座標が定められている基地局に対する相対位置として移
動局の位置を検出する位置検出システムにおいて、移動
局および基地局で受信可能な時刻情報および識別コード
情報を含む擬似衛星信号を送信する擬似衛星信号送信手
段を既知の位置に設け、複数のＧＰＳ衛星から送信され
るＧＰＳ信号と擬似衛星信号送信手段から送信される擬
似衛星信号とを選択的に組み合わせて移動局の位置を検
出することを特徴とする。
【００１５】ここで、擬似衛星信号送信手段は基地局内
に設けることができる。また、擬似衛星信号送信手段は
予め設定された設置範囲に複数設けることができ、この
ときの設置範囲はＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号
が受信できなくなる範囲に応じて設定したり、コンテナ
ヤードに基づいて設定したりすることができる。
に設けることができる。また、擬似衛星信号送信手段は
予め設定された設置範囲に複数設けることができ、この
ときの設置範囲はＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号
が受信できなくなる範囲に応じて設定したり、コンテナ
ヤードに基づいて設定したりすることができる。
【００１６】
（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る位置検出システムの構成を示すブロック図である。
係る位置検出システムの構成を示すブロック図である。
【００１７】この位置検出システムは、移動局７の座標
を基地局１の相対座標として検出するものであり、大き
く分けて基地局１と移動局７とから構成される。基地局
１は、時計装置２ａ、擬似衛星装置３、ＧＰＳ受信機４
ａ、補正情報算出装置５および補正情報送信装置６から
なり、移動局７は時計装置２ｂ、ＧＰＳ受信機４ｂ、補
正情報受信装置８および移動局座標算出装置９からな
る。
を基地局１の相対座標として検出するものであり、大き
く分けて基地局１と移動局７とから構成される。基地局
１は、時計装置２ａ、擬似衛星装置３、ＧＰＳ受信機４
ａ、補正情報算出装置５および補正情報送信装置６から
なり、移動局７は時計装置２ｂ、ＧＰＳ受信機４ｂ、補
正情報受信装置８および移動局座標算出装置９からな
る。
【００１８】ここで、基地局１に設置された擬似衛星装
置３は、本来のＧＰＳ衛星１０を補うために地上に置か
れた擬似的なＧＰＳ衛星と呼べるものであり、通常のＧ
ＰＳ衛星１０と同様に時刻・識別コードを含むＧＰＳ信
号を送信できるように構成されている。なお、擬似衛星
装置３は地上の定位置にあればよく、必ずしも基地局１
内に設置する必要はない。
置３は、本来のＧＰＳ衛星１０を補うために地上に置か
れた擬似的なＧＰＳ衛星と呼べるものであり、通常のＧ
ＰＳ衛星１０と同様に時刻・識別コードを含むＧＰＳ信
号を送信できるように構成されている。なお、擬似衛星
装置３は地上の定位置にあればよく、必ずしも基地局１
内に設置する必要はない。
【００１９】ここで、この位置検出システムにおいて移
動局７の位置検出を行う場合、基地局１の擬似衛星装置
３は時計装置２ａによって示される時刻と予め設定され
た自身の識別コードを示す時刻・識別コードをＧＰＳ信
号として送信する。この時刻・識別コードは、補正情報
算出装置５にも送られる。
動局７の位置検出を行う場合、基地局１の擬似衛星装置
３は時計装置２ａによって示される時刻と予め設定され
た自身の識別コードを示す時刻・識別コードをＧＰＳ信
号として送信する。この時刻・識別コードは、補正情報
算出装置５にも送られる。
【００２０】また、基地局１のＧＰＳ受信機４ａはＧＰ
Ｓ衛星１０からのＧＰＳ信号を受信する。このＧＰＳ信
号は補正情報算出装置５に送られ、補正情報算出装置３
はＧＰＳ衛星１０からのＧＰＳ信号と擬似衛星装置３か
らの時刻・識別コードとに基づいて、移動局７の位置検
出に係る補正情報を算出する。
Ｓ衛星１０からのＧＰＳ信号を受信する。このＧＰＳ信
号は補正情報算出装置５に送られ、補正情報算出装置３
はＧＰＳ衛星１０からのＧＰＳ信号と擬似衛星装置３か
らの時刻・識別コードとに基づいて、移動局７の位置検
出に係る補正情報を算出する。
【００２１】ここで、時刻・識別コードによって示され
る擬似衛星装置３の座標を（ＰA ，ＱA ，ＲA ）、ＧＰ
Ｓ受信機４ａの座標を（ｘB ，ｙB ，ｚB ）とすると、
基地局１は固定されているため時刻・識別コード送信装
置３とＧＰＳ受信機４ａとの距離ＬA は次式に示される
ような既知の値になる。
る擬似衛星装置３の座標を（ＰA ，ＱA ，ＲA ）、ＧＰ
Ｓ受信機４ａの座標を（ｘB ，ｙB ，ｚB ）とすると、
基地局１は固定されているため時刻・識別コード送信装
置３とＧＰＳ受信機４ａとの距離ＬA は次式に示される
ような既知の値になる。
【００２２】
【数２】
【００２３】つまり、擬似衛星装置３からの時刻・識別
コードに基づいて、ＧＰＳ衛星１０からＧＰＳ信号を受
信した結果と等価となるような座標（ｘB ，ｙB ，ｚ
B ）に関する拘束条件が得られる。補正情報算出装置５
は、受信したＧＰＳ信号とこの（２）式によって示され
る情報を基に補正情報を算出する。この補正情報は、補
正情報送信装置６によって送信される。
コードに基づいて、ＧＰＳ衛星１０からＧＰＳ信号を受
信した結果と等価となるような座標（ｘB ，ｙB ，ｚ
B ）に関する拘束条件が得られる。補正情報算出装置５
は、受信したＧＰＳ信号とこの（２）式によって示され
る情報を基に補正情報を算出する。この補正情報は、補
正情報送信装置６によって送信される。
【００２４】一方、移動局７のＧＰＳ受信機４ｂは、擬
似衛星装置３からのＧＰＳ信号を受信して移動局座標算
出装置９に送る。ここで、求めるべき移動局７の座標、
すなわちＧＰＳ受信機４ｂの座標を（ｘr ，ｙr ，ｚ
r ）とすると、ＧＰＳ受信機４ａから擬似衛星装置３ま
での距離ＬＡ′は次式のように示される。
似衛星装置３からのＧＰＳ信号を受信して移動局座標算
出装置９に送る。ここで、求めるべき移動局７の座標、
すなわちＧＰＳ受信機４ｂの座標を（ｘr ，ｙr ，ｚ
r ）とすると、ＧＰＳ受信機４ａから擬似衛星装置３ま
での距離ＬＡ′は次式のように示される。
【００２５】
【数３】
【００２６】この場合、未知パラメータＥｒは基地局１
と移動局７の時刻の誤差によるものであり、ＧＰＳ衛星
１０からのＧＰＳ信号に基づいて計測したときの誤差と
等価である。
と移動局７の時刻の誤差によるものであり、ＧＰＳ衛星
１０からのＧＰＳ信号に基づいて計測したときの誤差と
等価である。
【００２７】また、補正情報受信装置８は基地局１の補
正情報送信装置６から送信された補正情報を受信し、そ
れを移動局座標算出装置９に送る。そして、移動局座標
算出装置９は補正情報受信装置８が受信した補正情報
と、ＧＰＳ受信機４ｂが受信したＧＰＳ衛星１０および
擬似衛星装置３からのＧＰＳ信号と、時計装置２ｂによ
る時刻とに基づいて、移動局７の座標を基地局１の相対
座標として算出する。
正情報送信装置６から送信された補正情報を受信し、そ
れを移動局座標算出装置９に送る。そして、移動局座標
算出装置９は補正情報受信装置８が受信した補正情報
と、ＧＰＳ受信機４ｂが受信したＧＰＳ衛星１０および
擬似衛星装置３からのＧＰＳ信号と、時計装置２ｂによ
る時刻とに基づいて、移動局７の座標を基地局１の相対
座標として算出する。
【００２８】この場合、（２）式で示されるとおり、擬
似衛星装置３がＧＰＳ衛星１０と等価な役割を担うた
め、移動体７の三次元座標を検出するためには、ＧＰＳ
受信機４ｂで異なる３つのＧＰＳ衛星１０からのＧＰＳ
信号を受信すればよい。すなわち、三次元位置検出に必
要なＧＰＳ衛星１０の数を一つ減らすことができ、図２
に示されるように３個のＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄのみ
が受信可能な場合でも、移動局７の三次元の位置検出を
行うことができる。
似衛星装置３がＧＰＳ衛星１０と等価な役割を担うた
め、移動体７の三次元座標を検出するためには、ＧＰＳ
受信機４ｂで異なる３つのＧＰＳ衛星１０からのＧＰＳ
信号を受信すればよい。すなわち、三次元位置検出に必
要なＧＰＳ衛星１０の数を一つ減らすことができ、図２
に示されるように３個のＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄのみ
が受信可能な場合でも、移動局７の三次元の位置検出を
行うことができる。
【００２９】このように、本実施形態の位置検出システ
ムでは、基地局１にＧＰＳ衛星１０と同等の機能を有す
る擬似衛星装置３を設け、位置検出においてこの擬似衛
星装置３にＧＰＳ衛星１０と等価な役割を負わせている
ので、移動局７の位置検出のために必要なＧＰＳ衛星１
０の数は３つでよくなる。
ムでは、基地局１にＧＰＳ衛星１０と同等の機能を有す
る擬似衛星装置３を設け、位置検出においてこの擬似衛
星装置３にＧＰＳ衛星１０と等価な役割を負わせている
ので、移動局７の位置検出のために必要なＧＰＳ衛星１
０の数は３つでよくなる。
【００３０】従って、図３に示されるように、建築物１
０７によってＧＰＳ衛星１０ｄからのＧＰＳ信号が遮蔽
され、さらに仰角１０８が小さく測位に適さないＧＰＳ
衛星１０ｃがあるような悪条件下でも擬似衛星装置３が
あれば、残った３つのＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｃからの
ＧＰＳ信号と擬似衛星装置３からのＧＰＳ信号とで移動
体７の位置を正確に検出することができる。なお、受信
されたＧＰＳ信号を基に各ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄの
仰角を算出することができるため、予め仰角１０８の小
さいＧＰＳ衛星１０ｄからのＧＰＳ信号を除外すること
ができる。
０７によってＧＰＳ衛星１０ｄからのＧＰＳ信号が遮蔽
され、さらに仰角１０８が小さく測位に適さないＧＰＳ
衛星１０ｃがあるような悪条件下でも擬似衛星装置３が
あれば、残った３つのＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｃからの
ＧＰＳ信号と擬似衛星装置３からのＧＰＳ信号とで移動
体７の位置を正確に検出することができる。なお、受信
されたＧＰＳ信号を基に各ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄの
仰角を算出することができるため、予め仰角１０８の小
さいＧＰＳ衛星１０ｄからのＧＰＳ信号を除外すること
ができる。
【００３１】次に、本発明の他の実施形態について図４
〜図８を参照して説明する。なお、以下では図１と相対
応する部分に同一符号を付し、第１の実施形態との相違
点を中心に述べる。また、位置検出システムを港湾のコ
ンテナヤードに適用する場合を題材にとる。
〜図８を参照して説明する。なお、以下では図１と相対
応する部分に同一符号を付し、第１の実施形態との相違
点を中心に述べる。また、位置検出システムを港湾のコ
ンテナヤードに適用する場合を題材にとる。
【００３２】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る位置検出システムの構成を示す図であ
る。本実施形態は、第１の実施形態のように擬似衛星装
置３を基地局１の内部に設置せずに、基地局１の外部に
複数設置したものである。
の実施形態に係る位置検出システムの構成を示す図であ
る。本実施形態は、第１の実施形態のように擬似衛星装
置３を基地局１の内部に設置せずに、基地局１の外部に
複数設置したものである。
【００３３】すなわち、擬似衛星装置３ａ，３ｂは各々
が送信するＧＰＳ信号が少なくとも建築物１０７ａと１
０７ｂとの間で受信可能となるように配置され、ここで
は建築物１０７ａ，１０７ｂ上に設置されている。ま
た、基地局１は信号受信に関して障害物の無い場所とし
て、塔２１の上に設置されている。
が送信するＧＰＳ信号が少なくとも建築物１０７ａと１
０７ｂとの間で受信可能となるように配置され、ここで
は建築物１０７ａ，１０７ｂ上に設置されている。ま
た、基地局１は信号受信に関して障害物の無い場所とし
て、塔２１の上に設置されている。
【００３４】今、移動局７を搭載した移動体３が建築物
１０７ａ，１０７ｂの間に進入し、進入前に信号受信可
能であったＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄのうち、ＧＰＳ衛
星１０ｃ，１０ｄからのＧＰＳ信号が建築物１０７ａ，
１０７ｂに遮られて受信不能になった状態を考える。
１０７ａ，１０７ｂの間に進入し、進入前に信号受信可
能であったＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄのうち、ＧＰＳ衛
星１０ｃ，１０ｄからのＧＰＳ信号が建築物１０７ａ，
１０７ｂに遮られて受信不能になった状態を考える。
【００３５】この場合、移動局７は擬似衛星装置３ａ，
３ｂから送信されるＧＰＳ信号を受信できるため、これ
ら擬似衛星装置３ａ，３ｂとＧＰＳ衛星１０ａ，１０ｂ
とを合わせて４個のＧＰＳ信号を受信でき、移動局７の
三次元的位置を正確に検出することが可能である。な
お、擬似衛星装置をさらに増設することにより、例えば
５個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して測位を行うキ
ネマティックＧＰＳ測位方法を用いることもできる。
３ｂから送信されるＧＰＳ信号を受信できるため、これ
ら擬似衛星装置３ａ，３ｂとＧＰＳ衛星１０ａ，１０ｂ
とを合わせて４個のＧＰＳ信号を受信でき、移動局７の
三次元的位置を正確に検出することが可能である。な
お、擬似衛星装置をさらに増設することにより、例えば
５個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して測位を行うキ
ネマティックＧＰＳ測位方法を用いることもできる。
【００３６】このように、本実施形態の位置検出システ
ムでは、特定のＧＰＳ衛星１０ｃ，１０ｄからのＧＰＳ
信号が受信できなくなるようなエリアが存在するとき、
そのエリア内で受信不可となるＧＰＳ衛星１０ｃ，１０
ｄを補うように擬似衛星装置３ａ，３ｂを設けておくこ
とにより、常に移動局７で座標検出を行うことが可能に
なる。
ムでは、特定のＧＰＳ衛星１０ｃ，１０ｄからのＧＰＳ
信号が受信できなくなるようなエリアが存在するとき、
そのエリア内で受信不可となるＧＰＳ衛星１０ｃ，１０
ｄを補うように擬似衛星装置３ａ，３ｂを設けておくこ
とにより、常に移動局７で座標検出を行うことが可能に
なる。
【００３７】（第３の実施形態）図５は、本発明の第３
の実施形態に係る位置検出システムの構成を示す図であ
る。
の実施形態に係る位置検出システムの構成を示す図であ
る。
【００３８】同図に示されるように、コンテナ２２ａ，
２２ｂが山積みされており、これらの谷間の四隅の塔の
上に擬似衛星装置３ａ〜３ｄが設置されている。なお、
基地局は信号受信の障害物が無い場所に固定されている
ものとして省略されている。
２２ｂが山積みされており、これらの谷間の四隅の塔の
上に擬似衛星装置３ａ〜３ｄが設置されている。なお、
基地局は信号受信の障害物が無い場所に固定されている
ものとして省略されている。
【００３９】移動体２０が、コンテナ２２ａ，２２ｂの
谷間に進入すると、周囲のコンテナ２２ａ，２２ｂによ
って、ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号が全
て遮られる。しかし、移動体２０の移動局７は谷間の四
隅に設置された擬似衛星装置３ａ〜３ｄからのＧＰＳ信
号を受信することができるので、通常通り座標検出を行
うことができる。
谷間に進入すると、周囲のコンテナ２２ａ，２２ｂによ
って、ＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号が全
て遮られる。しかし、移動体２０の移動局７は谷間の四
隅に設置された擬似衛星装置３ａ〜３ｄからのＧＰＳ信
号を受信することができるので、通常通り座標検出を行
うことができる。
【００４０】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、以下のように種々変形して実施することがで
きる。例えば、図６に示されるように、建築物１０７
ａ，１０７ｂの配置、具体的には受信可能エリアに応じ
て複数の基地局１ａ，１ｂを設置しておき、移動体７の
移動に伴って基地局１ａからの信号が受信できなくなっ
たとき、移動局７における位置検出基準を基地局１ａか
ら１ｂに切り換えることにより、移動体２０の位置検出
をより確実に行うことができる。
ではなく、以下のように種々変形して実施することがで
きる。例えば、図６に示されるように、建築物１０７
ａ，１０７ｂの配置、具体的には受信可能エリアに応じ
て複数の基地局１ａ，１ｂを設置しておき、移動体７の
移動に伴って基地局１ａからの信号が受信できなくなっ
たとき、移動局７における位置検出基準を基地局１ａか
ら１ｂに切り換えることにより、移動体２０の位置検出
をより確実に行うことができる。
【００４１】また、図７に示されるように、移動体２０
の移動局７で受信可能なＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄの数
は４つで三次元測位に必要な数だけそろっているが、全
て一つの方角に密集して存在しており、全天空に分散し
て存在している場合に比べて検出精度が劣化すると思わ
れるような場合、擬似衛星装置３ａ，３ｂからのＧＰＳ
信号を選択して位置検出を行うことにより、ＧＰＳ衛星
１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号のみを用いる場合に比
べて、位置検出精度を向上させることができる。
の移動局７で受信可能なＧＰＳ衛星１０ａ〜１０ｄの数
は４つで三次元測位に必要な数だけそろっているが、全
て一つの方角に密集して存在しており、全天空に分散し
て存在している場合に比べて検出精度が劣化すると思わ
れるような場合、擬似衛星装置３ａ，３ｂからのＧＰＳ
信号を選択して位置検出を行うことにより、ＧＰＳ衛星
１０ａ〜１０ｄからのＧＰＳ信号のみを用いる場合に比
べて、位置検出精度を向上させることができる。
【００４２】さらに、図８に示されるように、トロリ２
７にコンテナ２６を吊るして搬送するトランスファーク
レーン２５の位置検出を行う場合には、トロリ２７上に
移動局を設置することが望ましい。この場合、コンテナ
ヤードは通常平坦な場所に構築されており、トロリ２７
の高さ、すなわち移動局のｚ座標は固定値として扱うこ
とができる。従って、この場合には位置検出を行う際の
未知パラメータが一つ減少することになり、ＧＰＳ衛星
もしくは擬似衛星装置のうちの３個からＧＰＳ信号を受
信すれば位置検出が可能になる。なお、従来から知られ
ている３個の衛星を使って三次元の位置検出を行う方法
としては、特開昭６２−８８２号公報のように地図に高
度情報を与えておき、その地図から高度を読み取るとい
う方法があるが、上述した例ではトロリ２７のｚ座標は
不変であり、初期値を与えること以外の作業は不要であ
る。
７にコンテナ２６を吊るして搬送するトランスファーク
レーン２５の位置検出を行う場合には、トロリ２７上に
移動局を設置することが望ましい。この場合、コンテナ
ヤードは通常平坦な場所に構築されており、トロリ２７
の高さ、すなわち移動局のｚ座標は固定値として扱うこ
とができる。従って、この場合には位置検出を行う際の
未知パラメータが一つ減少することになり、ＧＰＳ衛星
もしくは擬似衛星装置のうちの３個からＧＰＳ信号を受
信すれば位置検出が可能になる。なお、従来から知られ
ている３個の衛星を使って三次元の位置検出を行う方法
としては、特開昭６２−８８２号公報のように地図に高
度情報を与えておき、その地図から高度を読み取るとい
う方法があるが、上述した例ではトロリ２７のｚ座標は
不変であり、初期値を与えること以外の作業は不要であ
る。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、地上の定位置に擬似衛
星信号送信手段を設けるようにしており、その擬似衛星
信号送信手段はＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号と
同等の擬似衛星信号を送信して、ＧＰＳ衛星１個分の役
割を兼ねることができるため、複数のＧＰＳ衛星から送
信されるＧＰＳ信号と擬似衛星信号送信手段から送信さ
れる擬似衛星信号とを選択的に組み合わせることによ
り、位置検出のために必要なＧＰＳ衛星の数を減らすこ
とができる。従って、例えば受信可能なＧＰＳ衛星の数
が必要数を下回ったり、ＧＰＳ衛星の配置状態が不良な
場合でも、確実な位置検出を行うことができる。
星信号送信手段を設けるようにしており、その擬似衛星
信号送信手段はＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号と
同等の擬似衛星信号を送信して、ＧＰＳ衛星１個分の役
割を兼ねることができるため、複数のＧＰＳ衛星から送
信されるＧＰＳ信号と擬似衛星信号送信手段から送信さ
れる擬似衛星信号とを選択的に組み合わせることによ
り、位置検出のために必要なＧＰＳ衛星の数を減らすこ
とができる。従って、例えば受信可能なＧＰＳ衛星の数
が必要数を下回ったり、ＧＰＳ衛星の配置状態が不良な
場合でも、確実な位置検出を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置検出システ
ムの構成を示すブロック図
ムの構成を示すブロック図
【図２】同実施形態におけるＧＰＳ衛星の利用状態を示
す図
す図
【図３】同実施形態におけるＧＰＳ衛星の利用状態を示
す図
す図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る位置検出システ
ムの構成を示す図
ムの構成を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る位置検出システ
ムの構成を示す図
ムの構成を示す図
【図６】本発明の別の実施形態を説明するための図
【図７】本発明の別の実施形態を説明するための図
【図８】本発明の別の実施形態を説明するための図
【図９】従来のＧＰＳを利用した位置検出を説明するた
めの図
めの図
【図１０】従来のＧＰＳを利用した位置検出を説明する
ための図
ための図
【図１１】従来のＧＰＳを利用した位置検出を説明する
ための図
ための図
【図１２】従来のＧＰＳを利用した位置検出を説明する
ための図
ための図
１…基地局 ２ａ，２ｂ…時計装置 ３…時刻・座標情報送信装置 ４ａ，４ｂ…ＧＰＳ受信機 ５…補正情報算出装置 ６…補正情報送信装置 ７…移動局 ８…補正情報受信装置 ９…移動局座標算出装置 １０…ＧＰＳ衛星。
Claims (5)
- 【請求項１】複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される
少なくとも時刻情報および識別コード情報を含むＧＰＳ
信号をＧＰＳ受信機を持つ移動局で受信し、移動局側の
時刻情報とＧＰＳ信号の時刻情報とに基づいて、予め座
標が定められている基地局に対する相対位置として移動
局の位置を検出する位置検出システムにおいて、 前記移動局および基地局において受信可能な時刻情報お
よび識別コード情報を含む擬似衛星信号を送信する擬似
衛星信号送信手段を既知の位置に設け、 前記複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号と前記
擬似衛星信号送信手段から送信される擬似衛星信号とを
選択的に組み合わせて前記移動局の位置を検出すること
を特徴とする位置検出システム。 - 【請求項２】前記擬似衛星信号送信手段は、前記基地局
内に設けられることを特徴とする請求項１記載の位置検
出システム。 - 【請求項３】前記擬似衛星信号送信手段は、予め設定さ
れた設置範囲に複数設けられることを特徴とする請求項
１記載の位置検出システム。 - 【請求項４】前記設置範囲は、前記ＧＰＳ衛星から送信
されるＧＰＳ信号が受信不可となる範囲に応じて設定さ
れることを特徴とする請求項３記載の位置検出システ
ム。 - 【請求項５】前記設置範囲は、コンテナヤードに基づい
て設定されることを特徴とする請求項３記載の位置検出
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232897A JPH1172548A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 位置検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232897A JPH1172548A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 位置検出システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172548A true JPH1172548A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16946559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232897A Withdrawn JPH1172548A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 位置検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172548A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003010348A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-14 | Teruya:Kk | 地下又は建築構造物内における災害情報等の収集ネットワークシステム |
| JP2003028948A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Cyber Creative Institute Co Ltd | 高速位置検索方法及び高速位置検出システム |
| JP2006071286A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Hitachi Ltd | 位置検出方法及び位置検出装置 |
| JP2006112878A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Alpine Electronics Inc | ナビゲーション装置 |
| JP2007264680A (ja) * | 2005-03-11 | 2007-10-11 | Rcs:Kk | 無線マーカ |
| KR100775434B1 (ko) | 2006-01-20 | 2007-11-12 | 삼성전자주식회사 | 시각 정보를 제공하는 선박용 교환 시스템 및 그 방법 |
| JP2008515352A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | リピーター識別のためのｃｄｍａ時間擬似衛星のための装置および方法 |
| JP2012010334A (ja) * | 2000-02-04 | 2012-01-12 | Qualcomm Inc | 無線位置決めネットワークをシミュレートおよび計画立案する方法および装置 |
| JP2013522582A (ja) * | 2010-03-12 | 2013-06-13 | テールズ | 補助されたモードにおいて動作する擬似衛星を用いた位置決定システム |
| JP2014056527A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | 情報処理装置及び情報処理方法 |
| CN104133221A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-11-05 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种基于通用接收机的伪卫星定位系统 |
| CN111289999A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-16 | 东南大学 | 一种基于遗传算法的伪卫星布设方法 |
| KR20200134114A (ko) * | 2019-05-21 | 2020-12-01 | (주)나라스페이스테크놀로지 | 소형 위성군을 위한 네비게이션 모듈 및 방법 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232897A patent/JPH1172548A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4496891B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2010-07-07 | 株式会社日立製作所 | 位置検出方法及び位置検出装置 |
| JP2006071286A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Hitachi Ltd | 位置検出方法及び位置検出装置 |
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| JP4499524B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2010-07-07 | アルパイン株式会社 | ナビゲーション装置 |
| JP2007264680A (ja) * | 2005-03-11 | 2007-10-11 | Rcs:Kk | 無線マーカ |
| JP4551877B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2010-09-29 | 有限会社アール・シー・エス | 無線マーカ |
| KR100775434B1 (ko) | 2006-01-20 | 2007-11-12 | 삼성전자주식회사 | 시각 정보를 제공하는 선박용 교환 시스템 및 그 방법 |
| JP2013522582A (ja) * | 2010-03-12 | 2013-06-13 | テールズ | 補助されたモードにおいて動作する擬似衛星を用いた位置決定システム |
| JP2014056527A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | 情報処理装置及び情報処理方法 |
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| KR20200134114A (ko) * | 2019-05-21 | 2020-12-01 | (주)나라스페이스테크놀로지 | 소형 위성군을 위한 네비게이션 모듈 및 방법 |
| CN111289999A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-16 | 东南大学 | 一种基于遗传算法的伪卫星布设方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |