車両の測位装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自車の位置を求めて進路決定などのために用いられる、いわゆるナビゲーションシステムで好適に実施される車両の測位装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球周回軌道を回る複数の衛星からの信号を受信し、自車位置（経度、緯度、高度など）および走行速度などを計測するグローバルポジショニングシステム（略称、ＧＰＳ）と称される技術が実用化されている。このＧＰＳによる測位方法では、少なくとも４個（高度が判っているときには３個）の衛星からの信号を受信する必要がある。
【０００３】一方、図４で示されるように、衛星Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎからの信号を受信するために、車体１に取付けられるアンテナは、この図４において参照符Ａで示されるように、車体１の屋根１ａやトランク１ｂ上に取付けられる場合には、該アンテナＡのほぼ全天方向にわたって開口しているので、見通し角θ１は大きく、測位に必要な前記少なくとも３個の衛星からの信号を受信することはできる。
【０００４】しかしながら、上述の図４で示されるようにアンテナＡを車体１の外側に取付けるようにした構成では、車体形状の美観を損なってしまう。このため、アンテナＡを車体１内に設けようとすると、図５で示されるように見通し角θ１は極めて狭くなってしまう。すなわち、車体１内に設ける場合には、鋼板などから成る車体１によって遮蔽されてしまうので、アンテナＡを窓ガラス１ｃの近傍に設けたとしても、前記見通し角θ１が極めて狭くなってしまう。このため、受信できる衛星の数が少なくなってしまい、測位を行うことができない場合が生じる。このような不具合を防止するために、前記アンテナＡとは離間して車体１内にもう１つのアンテナＢが設けられて、従来から、受信条件の良好な方のアンテナＡまたはＢの受信結果を選択的に用いるいわゆるダイバシティ方式によって測位が行われている。
【０００５】図６は、典型的な従来技術のダイバシティ方式の測位装置１１の電気的構成を示すブロック図である。第１のアンテナＡからの受信信号は、バンドパスフィルタ（略称、ＢＰＦ）１２に入力されて、衛星からの１．５ＧＨｚの信号成分が濾波された後、高周波増幅回路１３から中間周波増幅回路１４を介して切換回路１５の一方の入力に入力される。また同様に、第２のアンテナＢからの受信信号は、ＢＰＦ１６、高周波増幅回路１７および中間周波増幅回路１８を介して、前記切換回路１５の他方の入力に入力される。切換回路１５は、マイクロコンピュータなとで実現される後述する処理回路２０からの切換制御信号に応答して、前記中間周波増幅回路１４，１８からの出力を選択的に導出する。
【０００６】一方、前記アンテナＡ，Ｂにそれぞれ個別的に対応してデコーダ２１，２２が設けられており、切換回路１５から出力された中間周波増幅回路１４からの出力はデコーダ２１に入力され、また中間周波増幅回路１８からの出力はデコーダ２２に入力される。
【０００７】前記各衛星Ｓ１〜Ｓｎからは、位相と時間とを走査して搬送波を変調する、いわゆるスペクトラム拡散法によって作成された信号が送信されており、各衛星Ｓ１〜Ｓｎ毎に、前記走査する位相と時間とが相互に異なり、同一の搬送周波数が用いられる。したがってデコーダ２１，２２は、処理回路２０に設けられているゴールドコード発生器との合成フィルタによって構成されており、このゴールドコードは衛星それぞれに独立した信号で、この合成フィルタによって各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を分離することができる。デコーダ２１，２２は、各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号をいわゆるドップラー効果による位相のずれなどを補正した後、デジタルデータに復調し、前記処理回路２０へ出力する。
【０００８】処理回路２０は、デコーダ２１または２２で復調されたデータのうち、受信条件が良好な方のアンテナに対応したデコーダ２１または２２からのデータを選択して、経度、緯度、高度および車速などの測位演算を行う。その演算結果は、出力インタフェイス回路２３を介して映像信号作成回路２５に入力される。この映像信号作成回路２５にはまた、コンパクトディスク中に記録されている地図データを読出す、いわゆるＣＤ−ＲＯＭデコーダ２６からの地図データが入力されている。この映像信号作成回路２５は、地図画面上に、測位された自車位置を合成した図７で示されるような画像の映像信号を作成し、液晶表示装置などで実現される表示装置２７へ出力し、画像表示を行わせる。これによって、運転者は地図上で自車の位置を確認し、走行経路の決定などを行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、アンテナＡ，Ｂで受信された受信信号は、それぞれ個別にデコーダ２１，２２によって演算処理されるので、アンテナＡまたはＢの少なくともいずれか一方で同時に３つの衛星からの信号を受信しなければ、測位演算を行うことができない。したがって図５で示すように、たとえばアンテナＡの見通し角θ１内にある衛星Ｓ１は、アンテナＢの見通し角θ２内にはなく、このように各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号は、アンテナＡまたはＢのいずれか一方でしか受信できない場合が生じてしまう。したがって、測位可能なように同時に３個の衛星からの信号を受信することができない場合があり、このような場合には、自車位置を検出するのに、最大でたとえば３０分程度も要してしまうことがある。
【００１０】なお、高周波増幅回路１３，１７からの出力を直接加算した後、以降の処理を行うようにした場合には、受信信号波形に歪みが生じ、各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号データの復調ができなくなってしまう。
【００１１】本発明の目的は、見通し角の小さいアンテナを用いたダイバシティ方式の受信であっても、速やかに自車位置を測位することができる車両の測位装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、車体上で相互に離間して設けられ、測位用の衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、前記各アンテナを予め定めた一定時間毎に選択的に切換えて各アンテナからの受信信号を導出する切換手段と、前記切換手段からの受信信号を演算処理して各アンテナで受信された１または複数の各衛星の情報を作成し記憶し、切換前のアンテナの各衛星の前記記憶された情報と切換後の他のアンテナからの各衛星の演算処理し作成された情報とを併せて自車の位置を求める演算手段を含むことを特徴とする車両の測位装置である。
【００１３】
【作用】本発明に従えば、衛星からの信号をダイバシティ方式によって受信するために、車体上には相互に離間して複数のアンテナが設けられている。前記各アンテナからの受信信号は、切換手段で選択的に切換えられて演算手段に入力される。演算手段は、各アンテナからの受信信号を順次的に演算処理して、各アンテナで受信された各衛星の情報を作成し、この各アンテナ毎の各衛星の情報を相互に演算処理して自車の位置を求める。
【００１４】したがって、たとえば第１のアンテナと第２のアンテナとの両方で同時に受信できない衛星であっても、いずれか一方のアンテナで受信されていれば測位演算に用いることができる。このため、高い確率で測位に必要な衛星からの信号を受信していることができる。これによって、自車位置の測定を短時間に行うことができるとともに、受信のための構成を簡略化することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の測位装置３１の電気的構成を示すブロック図である。前記図５で示されるように、車体１の窓ガラス１ｃ付近において、相互に離間して配置される２つのアンテナＡ，Ｂは、切換回路３２の個別接点３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続されている。切換回路３２の共通接点３２ｃから導出される前記アンテナＡまたはＢの受信信号は、ＢＰＦ３３で１．５ＧＨｚ付近の前記衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号の搬送波帯域が■波された後、高周波増幅回路３４および中間周波増幅回路３５を介してデコーダ３６に入力される。
【００１６】デコーダ３６は、受信信号をデジタル信号に復調する検波回路３７と、前記デジタル信号を演算処理してドップラー効果による位相のずれなどを補正するデジタル信号処理回路３８とを含んで構成されている。このデジタル信号処理回路３８からの出力は、マイクロコンピュータなどで実現される処理回路４０に入力される。
【００１７】処理回路４０は、後述するようにして自車位置の測位演算を行い、その演算結果を出力インタフェイス回路４１を介して映像信号作成回路４３へ出力する。前記映像信号作成回路４３にはまた、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ４４から、コンパクトディスクに記録されている地図情報のうち、所望とする地域の地図情報が読出されて入力されている。この映像信号作成回路４３は、前記図７で示されるように、前記地図情報に基づいて自車の走行地域の地図画面を作成し、その画面上に自車位置を表示した映像信号を作成し、液晶表示装置などで実現される表示装置４５によって画像表示を行う。こうして運転者は、自車の走行地域付近の地理を認識し、自車の走行経路の決定などを行うことができる。
【００１８】図２は、上述のように構成された測位装置３１の動作を説明するためのタイミングチャートである。アンテナＡは、切換回路３２によって図２（１）で示されるように、たとえば１秒未満の予め定める時間Ｗ１毎に選択されて、参照符Ａ１，Ａ２，Ａ３，…で示されるように、衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を受信している。これに対してアンテナＢは、図２（２）で示されるように、前記時間Ｗ１毎に前記アンテナＡとは逆の周期で選択されて、参照符Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，…で示されるように、衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を受信する。
【００１９】これらの受信信号から処理回路４０は、図２R>２（３）で示されるように、アンテナＡ，Ｂの最新の受信信号に基づいて、測位演算処理を行う。すなわち、時刻ｔ１〜ｔ２間は、時刻ｔ１以前のアンテナＢの受信信号Ｂ０と時刻ｔ１〜ｔ２間のアンテナＡの受信信号Ａ１とに基づいて測位演算処理を行い、時刻ｔ２〜ｔ３間は、アンテナＡの受信信号Ａ１とアンテナＢの受信信号Ｂ１とに基づいて測位演算処理を行う。以降、同様の処理を繰返す。
【００２０】図３は、図２で示される動作を説明するたのフローチャートである。ステップｎ１では切換回路３２においてアンテナＡが選択され、ステップｎ２でそのアンテナＡによって衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号が受信されると、ステップｎ３でその受信信号がデジタルデータに入力処理される。ステップｎ４では、そのデジタルデータが演算されて、アンテナＡで受信された衛星の情報が求められ、ストアされる。
【００２１】ステップｎ５では、アンテナＡに関連して求められた衛星の情報と、アンテナＢに関連して求められた衛星の情報とが相互に演算処理されて、自車の経度、緯度、高度および車速などの測位演算が行われ、ステップｎ６で、表示装置４５によって表示される。なお、このような測位動作が開始された直後には、前記ステップｎ５での測位演算には、前記切換回路３２が導通しているアンテナＡまたはＢのいずれかによって受信された信号に基づいて演算処理が行われ、２回目以降の演算処理には、両方のアンテナＡ，Ｂでの受信信号に基づいて演算処理が行われる。
【００２２】したがってステップｎ７で、アンテナＡが選択されているか否かが判断され、そうでないときには前記ステップｎ１に戻ってアンテナＡが選択され、そうであるときにはステップｎ１１に移って、アンテナＢが選択される。ステップｎ１１で切換回路３２がアンテナＢ側に切換えられ、ステップｎ１２で衛星からの信号が受信されると、ステップｎ１３でデジタルデータに入力処理される。その後、前記ステップｎ４と同様にステップｎ１４で、アンテナＢで受信された衛星に関する情報が求められた後、ストアされて前記ステップｎ５に移り、アンテナＡで受信された衛星に関する情報と演算処理が行われる。
【００２３】このように本発明に従う測位装置３１では、ダイバシティ受信用に２つのアンテナＡ，Ｂを設け、これらのアンテナで受信された受信信号を切換回路３２によって選択的に切換えて、各アンテナＡ，Ｂによって受信された衛星に関する情報を、それぞれデジタル値に復調した後に相互に演算処理して測位演算を行うので、２つのアンテナＡ，Ｂを併せて少なくとも３個の衛星からの信号を受信できればよく、これによって衛星を捕捉する確率を高めて、短時間で自車位置を検出することが可能となる。
【００２４】すなわちたとえば、各衛星Ｓ１〜Ｓｎ毎に対応して前記位相および時間を掃引して第１の衛星を検出すると、その第１の衛星からの受信信号によって受信可能な衛星を判別することができ、その受信可能な衛星に対応した位相および時間の変調度に前記櫛形フィルタを設定することによって、以降の第２および第３の衛星を速やかに検出することができる。たとえば第１の衛星の検出には３０秒〜１分程度であり、測位に必要な３つ目の衛星を３分程度で検出できるようになる。これによって、従来技術と比較して格段に自車位置の検出時間を短縮することができる。
【００２５】また、受信のための構成を２つのアンテナＡ，Ｂで時分割に使用して共用することによって、構成を簡略化することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各アンテナで受信された受信信号は、まず各衛星毎の情報に演算処理された後、この情報が相互に演算処理されて自車の位置が求められるので、少なくともいずれか１つのアンテナで受信可能な衛星からの信号を測位のために用いることができ、したがって高い確率で測位に必要な衛星からの信号を受信していることができ、短時間で測位することができる。
【００２７】また、複数の各アンテナからの受信信号は、選択的に切換えられて演算手段に入力されるので、受信のための構成を簡略化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の測位装置３１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】測位動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図２のフローチャートである。
【図４】自動車の車体１に単一個のアンテナＡを取付た状態を示す側面図である。
【図５】車体１にダイバシティ受信のために２つのアンテナＡ，Ｂを設けた状態を示す側面図である。
【図６】典型的な従来技術の測位装置１１の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】前記測位演算によって求められた自車位置を地図画面上に表示した表示装置２７，４５の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ 車体
３１ 測位装置
３２ 切換回路
３６ デコーダ
３７ 検波回路
３８ デジタル信号処理回路
４０ 処理回路
４３ 映像信号作成回路
４４ ＣＤ−ＲＯＭデコーダ
４５ 表示装置
Ａ，Ｂ アンテナ
Ｓ１〜Ｓｎ 衛星
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自車の位置を求めて進路決定などのために用いられる、いわゆるナビゲーションシステムで好適に実施される車両の測位装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球周回軌道を回る複数の衛星からの信号を受信し、自車位置（経度、緯度、高度など）および走行速度などを計測するグローバルポジショニングシステム（略称、ＧＰＳ）と称される技術が実用化されている。このＧＰＳによる測位方法では、少なくとも４個（高度が判っているときには３個）の衛星からの信号を受信する必要がある。
【０００３】一方、図４で示されるように、衛星Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎからの信号を受信するために、車体１に取付けられるアンテナは、この図４において参照符Ａで示されるように、車体１の屋根１ａやトランク１ｂ上に取付けられる場合には、該アンテナＡのほぼ全天方向にわたって開口しているので、見通し角θ１は大きく、測位に必要な前記少なくとも３個の衛星からの信号を受信することはできる。
【０００４】しかしながら、上述の図４で示されるようにアンテナＡを車体１の外側に取付けるようにした構成では、車体形状の美観を損なってしまう。このため、アンテナＡを車体１内に設けようとすると、図５で示されるように見通し角θ１は極めて狭くなってしまう。すなわち、車体１内に設ける場合には、鋼板などから成る車体１によって遮蔽されてしまうので、アンテナＡを窓ガラス１ｃの近傍に設けたとしても、前記見通し角θ１が極めて狭くなってしまう。このため、受信できる衛星の数が少なくなってしまい、測位を行うことができない場合が生じる。このような不具合を防止するために、前記アンテナＡとは離間して車体１内にもう１つのアンテナＢが設けられて、従来から、受信条件の良好な方のアンテナＡまたはＢの受信結果を選択的に用いるいわゆるダイバシティ方式によって測位が行われている。
【０００５】図６は、典型的な従来技術のダイバシティ方式の測位装置１１の電気的構成を示すブロック図である。第１のアンテナＡからの受信信号は、バンドパスフィルタ（略称、ＢＰＦ）１２に入力されて、衛星からの１．５ＧＨｚの信号成分が濾波された後、高周波増幅回路１３から中間周波増幅回路１４を介して切換回路１５の一方の入力に入力される。また同様に、第２のアンテナＢからの受信信号は、ＢＰＦ１６、高周波増幅回路１７および中間周波増幅回路１８を介して、前記切換回路１５の他方の入力に入力される。切換回路１５は、マイクロコンピュータなとで実現される後述する処理回路２０からの切換制御信号に応答して、前記中間周波増幅回路１４，１８からの出力を選択的に導出する。
【０００６】一方、前記アンテナＡ，Ｂにそれぞれ個別的に対応してデコーダ２１，２２が設けられており、切換回路１５から出力された中間周波増幅回路１４からの出力はデコーダ２１に入力され、また中間周波増幅回路１８からの出力はデコーダ２２に入力される。
【０００７】前記各衛星Ｓ１〜Ｓｎからは、位相と時間とを走査して搬送波を変調する、いわゆるスペクトラム拡散法によって作成された信号が送信されており、各衛星Ｓ１〜Ｓｎ毎に、前記走査する位相と時間とが相互に異なり、同一の搬送周波数が用いられる。したがってデコーダ２１，２２は、処理回路２０に設けられているゴールドコード発生器との合成フィルタによって構成されており、このゴールドコードは衛星それぞれに独立した信号で、この合成フィルタによって各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を分離することができる。デコーダ２１，２２は、各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号をいわゆるドップラー効果による位相のずれなどを補正した後、デジタルデータに復調し、前記処理回路２０へ出力する。
【０００８】処理回路２０は、デコーダ２１または２２で復調されたデータのうち、受信条件が良好な方のアンテナに対応したデコーダ２１または２２からのデータを選択して、経度、緯度、高度および車速などの測位演算を行う。その演算結果は、出力インタフェイス回路２３を介して映像信号作成回路２５に入力される。この映像信号作成回路２５にはまた、コンパクトディスク中に記録されている地図データを読出す、いわゆるＣＤ−ＲＯＭデコーダ２６からの地図データが入力されている。この映像信号作成回路２５は、地図画面上に、測位された自車位置を合成した図７で示されるような画像の映像信号を作成し、液晶表示装置などで実現される表示装置２７へ出力し、画像表示を行わせる。これによって、運転者は地図上で自車の位置を確認し、走行経路の決定などを行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、アンテナＡ，Ｂで受信された受信信号は、それぞれ個別にデコーダ２１，２２によって演算処理されるので、アンテナＡまたはＢの少なくともいずれか一方で同時に３つの衛星からの信号を受信しなければ、測位演算を行うことができない。したがって図５で示すように、たとえばアンテナＡの見通し角θ１内にある衛星Ｓ１は、アンテナＢの見通し角θ２内にはなく、このように各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号は、アンテナＡまたはＢのいずれか一方でしか受信できない場合が生じてしまう。したがって、測位可能なように同時に３個の衛星からの信号を受信することができない場合があり、このような場合には、自車位置を検出するのに、最大でたとえば３０分程度も要してしまうことがある。
【００１０】なお、高周波増幅回路１３，１７からの出力を直接加算した後、以降の処理を行うようにした場合には、受信信号波形に歪みが生じ、各衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号データの復調ができなくなってしまう。
【００１１】本発明の目的は、見通し角の小さいアンテナを用いたダイバシティ方式の受信であっても、速やかに自車位置を測位することができる車両の測位装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、車体上で相互に離間して設けられ、測位用の衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、前記各アンテナを予め定めた一定時間毎に選択的に切換えて各アンテナからの受信信号を導出する切換手段と、前記切換手段からの受信信号を演算処理して各アンテナで受信された１または複数の各衛星の情報を作成し記憶し、切換前のアンテナの各衛星の前記記憶された情報と切換後の他のアンテナからの各衛星の演算処理し作成された情報とを併せて自車の位置を求める演算手段を含むことを特徴とする車両の測位装置である。
【００１３】
【作用】本発明に従えば、衛星からの信号をダイバシティ方式によって受信するために、車体上には相互に離間して複数のアンテナが設けられている。前記各アンテナからの受信信号は、切換手段で選択的に切換えられて演算手段に入力される。演算手段は、各アンテナからの受信信号を順次的に演算処理して、各アンテナで受信された各衛星の情報を作成し、この各アンテナ毎の各衛星の情報を相互に演算処理して自車の位置を求める。
【００１４】したがって、たとえば第１のアンテナと第２のアンテナとの両方で同時に受信できない衛星であっても、いずれか一方のアンテナで受信されていれば測位演算に用いることができる。このため、高い確率で測位に必要な衛星からの信号を受信していることができる。これによって、自車位置の測定を短時間に行うことができるとともに、受信のための構成を簡略化することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の測位装置３１の電気的構成を示すブロック図である。前記図５で示されるように、車体１の窓ガラス１ｃ付近において、相互に離間して配置される２つのアンテナＡ，Ｂは、切換回路３２の個別接点３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続されている。切換回路３２の共通接点３２ｃから導出される前記アンテナＡまたはＢの受信信号は、ＢＰＦ３３で１．５ＧＨｚ付近の前記衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号の搬送波帯域が■波された後、高周波増幅回路３４および中間周波増幅回路３５を介してデコーダ３６に入力される。
【００１６】デコーダ３６は、受信信号をデジタル信号に復調する検波回路３７と、前記デジタル信号を演算処理してドップラー効果による位相のずれなどを補正するデジタル信号処理回路３８とを含んで構成されている。このデジタル信号処理回路３８からの出力は、マイクロコンピュータなどで実現される処理回路４０に入力される。
【００１７】処理回路４０は、後述するようにして自車位置の測位演算を行い、その演算結果を出力インタフェイス回路４１を介して映像信号作成回路４３へ出力する。前記映像信号作成回路４３にはまた、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ４４から、コンパクトディスクに記録されている地図情報のうち、所望とする地域の地図情報が読出されて入力されている。この映像信号作成回路４３は、前記図７で示されるように、前記地図情報に基づいて自車の走行地域の地図画面を作成し、その画面上に自車位置を表示した映像信号を作成し、液晶表示装置などで実現される表示装置４５によって画像表示を行う。こうして運転者は、自車の走行地域付近の地理を認識し、自車の走行経路の決定などを行うことができる。
【００１８】図２は、上述のように構成された測位装置３１の動作を説明するためのタイミングチャートである。アンテナＡは、切換回路３２によって図２（１）で示されるように、たとえば１秒未満の予め定める時間Ｗ１毎に選択されて、参照符Ａ１，Ａ２，Ａ３，…で示されるように、衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を受信している。これに対してアンテナＢは、図２（２）で示されるように、前記時間Ｗ１毎に前記アンテナＡとは逆の周期で選択されて、参照符Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，…で示されるように、衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号を受信する。
【００１９】これらの受信信号から処理回路４０は、図２R>２（３）で示されるように、アンテナＡ，Ｂの最新の受信信号に基づいて、測位演算処理を行う。すなわち、時刻ｔ１〜ｔ２間は、時刻ｔ１以前のアンテナＢの受信信号Ｂ０と時刻ｔ１〜ｔ２間のアンテナＡの受信信号Ａ１とに基づいて測位演算処理を行い、時刻ｔ２〜ｔ３間は、アンテナＡの受信信号Ａ１とアンテナＢの受信信号Ｂ１とに基づいて測位演算処理を行う。以降、同様の処理を繰返す。
【００２０】図３は、図２で示される動作を説明するたのフローチャートである。ステップｎ１では切換回路３２においてアンテナＡが選択され、ステップｎ２でそのアンテナＡによって衛星Ｓ１〜Ｓｎからの信号が受信されると、ステップｎ３でその受信信号がデジタルデータに入力処理される。ステップｎ４では、そのデジタルデータが演算されて、アンテナＡで受信された衛星の情報が求められ、ストアされる。
【００２１】ステップｎ５では、アンテナＡに関連して求められた衛星の情報と、アンテナＢに関連して求められた衛星の情報とが相互に演算処理されて、自車の経度、緯度、高度および車速などの測位演算が行われ、ステップｎ６で、表示装置４５によって表示される。なお、このような測位動作が開始された直後には、前記ステップｎ５での測位演算には、前記切換回路３２が導通しているアンテナＡまたはＢのいずれかによって受信された信号に基づいて演算処理が行われ、２回目以降の演算処理には、両方のアンテナＡ，Ｂでの受信信号に基づいて演算処理が行われる。
【００２２】したがってステップｎ７で、アンテナＡが選択されているか否かが判断され、そうでないときには前記ステップｎ１に戻ってアンテナＡが選択され、そうであるときにはステップｎ１１に移って、アンテナＢが選択される。ステップｎ１１で切換回路３２がアンテナＢ側に切換えられ、ステップｎ１２で衛星からの信号が受信されると、ステップｎ１３でデジタルデータに入力処理される。その後、前記ステップｎ４と同様にステップｎ１４で、アンテナＢで受信された衛星に関する情報が求められた後、ストアされて前記ステップｎ５に移り、アンテナＡで受信された衛星に関する情報と演算処理が行われる。
【００２３】このように本発明に従う測位装置３１では、ダイバシティ受信用に２つのアンテナＡ，Ｂを設け、これらのアンテナで受信された受信信号を切換回路３２によって選択的に切換えて、各アンテナＡ，Ｂによって受信された衛星に関する情報を、それぞれデジタル値に復調した後に相互に演算処理して測位演算を行うので、２つのアンテナＡ，Ｂを併せて少なくとも３個の衛星からの信号を受信できればよく、これによって衛星を捕捉する確率を高めて、短時間で自車位置を検出することが可能となる。
【００２４】すなわちたとえば、各衛星Ｓ１〜Ｓｎ毎に対応して前記位相および時間を掃引して第１の衛星を検出すると、その第１の衛星からの受信信号によって受信可能な衛星を判別することができ、その受信可能な衛星に対応した位相および時間の変調度に前記櫛形フィルタを設定することによって、以降の第２および第３の衛星を速やかに検出することができる。たとえば第１の衛星の検出には３０秒〜１分程度であり、測位に必要な３つ目の衛星を３分程度で検出できるようになる。これによって、従来技術と比較して格段に自車位置の検出時間を短縮することができる。
【００２５】また、受信のための構成を２つのアンテナＡ，Ｂで時分割に使用して共用することによって、構成を簡略化することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各アンテナで受信された受信信号は、まず各衛星毎の情報に演算処理された後、この情報が相互に演算処理されて自車の位置が求められるので、少なくともいずれか１つのアンテナで受信可能な衛星からの信号を測位のために用いることができ、したがって高い確率で測位に必要な衛星からの信号を受信していることができ、短時間で測位することができる。
【００２７】また、複数の各アンテナからの受信信号は、選択的に切換えられて演算手段に入力されるので、受信のための構成を簡略化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の測位装置３１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】測位動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図２のフローチャートである。
【図４】自動車の車体１に単一個のアンテナＡを取付た状態を示す側面図である。
【図５】車体１にダイバシティ受信のために２つのアンテナＡ，Ｂを設けた状態を示す側面図である。
【図６】典型的な従来技術の測位装置１１の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】前記測位演算によって求められた自車位置を地図画面上に表示した表示装置２７，４５の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ 車体
３１ 測位装置
３２ 切換回路
３６ デコーダ
３７ 検波回路
３８ デジタル信号処理回路
４０ 処理回路
４３ 映像信号作成回路
４４ ＣＤ−ＲＯＭデコーダ
４５ 表示装置
Ａ，Ｂ アンテナ
Ｓ１〜Ｓｎ 衛星
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体上で相互に離間して設けられ、測位用の衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、前記各アンテナを予め定めた一定時間毎に選択的に切換えて各アンテナからの受信信号を導出する切換手段と、前記切換手段からの受信信号を演算処理して各アンテナで受信された１または複数の各衛星の情報を作成し記憶し、切換前のアンテナの各衛星の前記記憶された情報と切換後の他のアンテナからの各衛星の演算処理し作成された情報とを併せて自車の位置を求める演算手段を含むことを特徴とする車両の測位装置。
【請求項１】 車体上で相互に離間して設けられ、測位用の衛星からの信号を受信する複数のアンテナと、前記各アンテナを予め定めた一定時間毎に選択的に切換えて各アンテナからの受信信号を導出する切換手段と、前記切換手段からの受信信号を演算処理して各アンテナで受信された１または複数の各衛星の情報を作成し記憶し、切換前のアンテナの各衛星の前記記憶された情報と切換後の他のアンテナからの各衛星の演算処理し作成された情報とを併せて自車の位置を求める演算手段を含むことを特徴とする車両の測位装置。
【図２】
【図４】
【図１】
【図５】
【図７】
【図３】
【図６】
【図４】
【図１】
【図５】
【図７】
【図３】
【図６】
【特許番号】第２９０１８０４号
【登録日】平成１１年（１９９９）３月１９日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−１０８１９７
【出願日】平成４年（１９９２）４月２８日
【公開番号】特開平５−３０２９７２
【公開日】平成５年（１９９３）１１月１６日
【審査請求日】平成８年（１９９６）４月２日
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【参考文献】
【文献】特開 平１−３１４９８２（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１１年（１９９９）３月１９日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月７日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）４月２８日
【公開番号】特開平５−３０２９７２
【公開日】平成５年（１９９３）１１月１６日
【審査請求日】平成８年（１９９６）４月２日
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【参考文献】
【文献】特開 平１−３１４９８２（ＪＰ，Ａ）
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