車載装置
【課題】周囲環境の変化に影響されることなく、マルチパスの影響を回避した測位を行えるようにする。
【解決手段】車載装置１は、位置サーバ２１から受信したアルマナックデータに基づいて複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に当該ＧＰＳ衛星１９の配置態様と車両の向きと基づいて複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に受信対象として決定したＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【解決手段】車載装置１は、位置サーバ２１から受信したアルマナックデータに基づいて複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に当該ＧＰＳ衛星１９の配置態様と車両の向きと基づいて複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に受信対象として決定したＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、その算出した疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ衛星を利用したＧＰＳ測位システムにおいては、測位精度を低下させる要因の一つとしてマルチパス（多重伝搬）の影響がある。マルチパスは、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号が建物や地面などで反射し、その反射波が直接波に冗長してＧＰＳアンテナに受信されることに起因し、直接波と反射波とが干渉して伝搬遅延時間の正確な測定を困難とすることにより、測位精度を低下させるものである。特に、自動車などの移動体では伝搬環境の変動が大きく、ビル街や市街地などでは建物によるマルチパスの影響は大きい。このようなマルチパスの影響は、ＧＰＳ測位システムに限らず、移動体通信システム全体に共通する課題である。そこで、このようなマルチパスの影響を回避するために、マルチパスの原因となる建物に関する建物データベースを構築し、車両の現在位置と建物データベースとの関係を利用して電波の到来方向を推定し、その推定した電波の到来方向に向けて複数の指向性アンテナを動的に制御する構成が供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２８５７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１では、車両の現在位置と建物データベースとの関係を利用して電波の到来方向を推定する技術を採用しているので、建物の位置や高さが変更されるなどの周囲環境が変化する毎に建物データベースを更新する必要がある。また、車両の現在位置を特定しなければ電波の到来方向を推定することができないので、そもそもマルチパスの影響で測位精度が低下するＧＰＳ測位システムでは適用することが困難である。さらに、位置が固定されている基地局とは異なり、ＧＰＳ衛星は周回軌道上を時々刻々と移動するので、ＧＰＳ衛星が時々刻々と移動することに追従して電波の伝搬路を推定して複数の指向性アンテナを動的に制御する方法では処理が複雑化する。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲環境の変化に影響されることなく、伝搬路を推定して複数の指向性アンテナを動的に制御する複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる車載装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、受信対象アンテナ決定手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に当該ＧＰＳ衛星の配置態様と車両向き特定手段により特定された車両の向きとに基づいて複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定する。そして、ＧＰＳ受信手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に受信対象として決定されたＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうち受信対象として決定されたＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、現在位置特定手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎にＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する。
【０００６】
これにより、複数のＧＰＳ衛星の配置態様に応じて複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その決定した受信対象のＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで受信対象のＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して車両の現在位置を特定するように構成したので、所望の方向から到来するＧＰＳ衛星信号だけを用いて車両の現在位置を特定することができる。このとき、従来のものとは異なって、建物データベースを構築する必要がなく、伝搬路を推定して複数のＧＰＳアンテナを動的に制御する必要もないので、周囲環境の変化に影響されることなく、複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、車両の初期位置を推定し、衛星配置情報取得手段は、複数のＧＰＳ衛星のうち初期位置送信手段が送信した初期位置に対応するＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得する。これにより、車両の初期位置に適切な衛星配置情報を位置サーバから取得することができ、測位精度をより高めることができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて車両の初期位置を推定する。これにより、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を利用して車両の初期位置を推定することができる。
【０００９】
請求項４に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、基地局から送信された基地局信号に基づいて車両の初期位置を推定する。これにより、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信することが不可能な環境であっても、基地局から送信された基地局信号を利用して車両の初期位置を推定することができる。
【００１０】
請求項５に記載した発明によれば、衛星配置情報記憶手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報を記憶し、有効期限判定手段は、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報の有効期限を判定し、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効であるか無効であるかを判定する。そして、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報で有効である旨を有効期限判定手段が判定すると、その記憶されている衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、一方、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が無効である旨を有効期限判定手段が判定すると、衛星配置情報取得手段により取得された最新の衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。これにより、ＧＰＳ衛星の方位が短時間で大きく変化することはないという事情から、記憶されている衛星配置情報が有効である限りは、その記憶されている衛星配置情報を利用することにより、衛星配置情報を位置サーバから取得する動作を極力抑制することができ、装置全体としての消費電力を抑制することができる。
【００１１】
請求項６に記載した発明によれば、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。これにより、捕捉し易いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することができ、測位精度をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。車載装置１は、制御部２（本発明でいう現在位置特定手段、受信対象衛星決定手段、受信対象アンテナ決定手段、初期位置推定手段、有効期限判定手段）と、ＧＰＳ受信機３（本発明でいうＧＰＳ受信手段）と、無線通信部４（本発明でいう衛星配置情報取得手段、初期位置送信手段）と、自立航行部５（本発明でいう車両向き特定手段）と、記憶部６（本発明でいう衛星配置情報記憶手段）と、車両情報入出力部７と、表示部８と、音声出力部９と、入力操作部１０とを備えて構成されている。
【００１３】
制御部２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏバスなどを有し、車載装置１の動作全般を制御する。ＧＰＳ受信機３は、８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８を接続している。これら８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８は、図２に示すように、車両に搭載されている状態で各々の通信面１１ａ〜１８ａとなる主ビーム方向が互いに異なる水平方向を向いており、隣接するＧＰＳアンテナと水平方向に４５度ずつ傾いて規則的に配置されている。本実施形態では、ＧＰＳアンテナ１１が車両前側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１３が車両前側に向かって右側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１５が車両後側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１７が車両前側に向かって左側を主ビーム方向とするように配置されている。これら８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信すると（ＧＰＳ衛星１９を捕捉すると）、その受信したＧＰＳ衛星信号をＧＰＳ受信機３に出力する。
【００１４】
ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々からＧＰＳ衛星信号を入力可能であり、入力したＧＰＳ衛星信号のうち制御部２から入力した設定指令に応じて幾つかを選択的に合成し、該当するＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。具体的には、例えば制御部２からＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令を入力した場合には、ＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうちＧＰＳアンテナ１４，１５から入力したＧＰＳ衛星信号を選択的に合成し、ＧＰＳアンテナ１４，１５に受信されたＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【００１５】
無線通信部４は、制御部２からの通信指令に応じて基地局２０との間で移動通信網を介してネットワーク接続して位置サーバ２１との間で各種データを送受信する。位置サーバ２１は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信すると（ＧＰＳ衛星１９を捕捉すると）、その受信したＧＰＳ衛星信号を解析してアルマナックデータを生成し、車載装置１から送信された取得要求を受信すると、その生成したアルマナックデータを車載装置１に送信する。位置サーバ２１から車載装置１に送信されるアルマナックデータは、図３に示すように、衛星番号、位相、検索幅、方位角、仰角及び運行状態を要素として含むデータであり、衛星番号、位相、検索幅及び運行状態は衛星アシスト情報であり、衛星番号、方位角、仰角及び運行状態は衛星配置情報である。このアルマナックデータには当該データが有効となる有効期限が設定されている。
【００１６】
自立航行部５は、車載装置１を搭載している車両の自立航行を制御し、その機能として車両の向きを検知し（特定し）、その検知した車両の向きを表す向き検知信号を制御部２に出力する。記憶部６は、各種データを記憶可能に構成され、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信されたアルマナックデータを記憶する。車両情報入出力部７は、車載ＬＡＮ（図示せず）を通じて車両に搭載されている各種ＥＣＵとの間で各種車両データを入出力する。
【００１７】
表示部８は、例えば液晶ディスプレイ装置により構成され、制御部２から入力した表示指令に応じて各種表示情報を表示する。音声出力部９は、制御部２から入力した音声出力指令に応じて例えば警告音などを出力する。入力操作部１０は、例えば液晶ディスプレイ装置の表示画面上に形成されるタッチスイッチから構成され、ユーザの操作を検知すると、そのユーザの操作を表す操作検知信号を制御部２に出力する。
【００１８】
上記した構成では、ＧＰＳ受信機３は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信されたアルマナックデータを利用し、位置サーバ２１と連携してＧＰＳ測位を行う（ネットワークアシスト測位を行う）。
【００１９】
次に、上記した構成の作用について、図４及び図５を参照して説明する。尚、ここでは、ＧＰＳアンテナ１１〜１８のアンテナ番号として「１」〜「８」が付与されているとして説明する。位置サーバ２１は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信する毎にアルマナックデータを生成し、最新のアルマナックデータを記憶保持している（ステップＳ１）。
【００２０】
車載装置１において、制御部２は、車載装置１が電源投入状態にあるときに（ステップＳ１１）、ＧＰＳ測位の開始トリガが成立すると、位置サーバ２１と連携してＧＰＳ測位を開始し（ステップＳ１２）、自立航行部５から向き検知信号を入力し、その入力した向き検知信号を解析して車両の向きを特定する（ステップＳ１３）。そして、制御部２は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信された当該基地局２０の設置パラメータやこれまでの走行履歴を利用し、車両の初期位置（おおまかな位置）を推定する（ステップＳ１４）。
【００２１】
次いで、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限を判定し、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが有効であるか無効であるかを判定する（ステップＳ１５）。ここで、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎており、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが無効である旨を判定すると（ステップＳ１５にて「ＮＯ」）、取得要求及び先に推定した初期位置を無線通信部４から位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０に送信させることで位置サーバ２１に送信させる。位置サーバ２１は、車載装置１から送信された取得要求及び初期位置を受信すると、その時点で記憶保持している最新のアルマナックデータのうち当該受信した初期位置に対応するアルマナックデータを選択し、その選択したアルマナックデータを基地局２０に送信することで車載装置１に送信する。
【００２２】
制御部２は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されたアルマナックデータが無線通信部４に受信された旨を判定すると、その受信されたアルマナックデータを解析して受信対象とするＧＰＳ衛星を決定し（ステップＳ１６）、その受信対象として決定したＧＰＳ衛星の配置態様と先に特定した車両の向きとに基づいて受信対象とするＧＰＳアンテナを決定する（ステップＳ１７）。
【００２３】
これに対して、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎておらず、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが有効である旨を判定すると（ステップＳ１５にて「ＹＥＳ」）、その記憶されているアルマナックデータを解析して受信対象とするＧＰＳ衛星を決定し（ステップＳ１６）、その受信対象として決定したＧＰＳ衛星の配置態様と先に特定した車両の向きとに基づいて受信対象とするＧＰＳアンテナを決定する（ステップＳ１７）。尚、この場合、制御部２は、仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。
【００２４】
そして、制御部２は、その受信対象として決定したＧＰＳアンテナを受信アンテナとしてＧＰＳ受信機３を設定し（ステップＳ１８）、その受信アンテナを設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力する。ＧＰＳ受信機３は、制御部２から設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１１〜１８のうち当該入力した設定指令に応じたＧＰＳアンテナを受信アンテナとして設定し、その受信アンテナとして設定したＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号を選択的に合成し（ステップＳ２１）、該当するＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し（ステップＳ２２）、その算出した疑似距離を制御部２に出力する。制御部２及びＧＰＳ受信機３は、受信対象として決定したＧＰＳ衛星の個数分だけ上記した処理を繰返して行う。
【００２５】
具体的には、制御部２は、受信対象とするＧＰＳ衛星１９として、図５に示すように、衛星番号「２２」、「１９」及び「２」のＧＰＳ衛星１９を決定し、先に特定した車両の向きに基づいて、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「４」，「５」のＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして決定し、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「５」，「６」のＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして決定し、衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「２」，「３」のＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして決定した場合であれば（受信対象決定テーブルを生成した場合であれば）、最初に衛星番号「２２」の受信設定として位相「１２８」を設定し、検索幅「１０」を設定し、ＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力し、続いて衛星番号「１９」の受信設定として位相「５１２」を設定し、検索幅「１６」を設定し、ＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力し、続いて衛星番号「２」の受信設定として位相「３２」を設定し、検索幅「３２」を設定し、ＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力する。
【００２６】
ＧＰＳ受信機３は、最初にＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１４，１５から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、続いてＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１５，１６から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、続いてＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１２，１３から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【００２７】
そして、制御部２は、このようにしてＧＰＳ受信機３が算出した疑似距離を当該ＧＰＳ受信機３から入力すると、その入力した疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する（ステップＳ１９）。具体的には、制御部２は、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離及び衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する。
【００２８】
ところで、以上は、基地局２０から送信された基地局信号を利用して車両の初期位置を推定する場合を説明したが、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を利用して車両の初期位置を推定しても良い。
【００２９】
以上に説明したように本実施形態によれば、車載装置１において、位置サーバ２１から受信したアルマナックデータに基づいて複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に当該ＧＰＳ衛星１９の配置態様と車両の向きと基づいて複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に受信対象として決定したＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８から入力したＧＰＳ衛星信号のうち受信対象として決定したＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、その疑似距離を演算して車両の現在位置を特定するように構成したので、所望の方向から到来するＧＰＳ衛星信号だけを用いて車両の現在位置を特定することができる。このとき、従来のものとは異なって、建物データベースを構築する必要がなく、伝搬路を推定して複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８を動的に制御する必要もないので、周囲環境の変化に影響されることなく、複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる。
【００３０】
また、車両の初期位置を推定し、その推定した初期位置に対応するＧＰＳ衛星１９の配置態様を表すアルマナックデータを位置サーバ２１から受信するように構成したので、車両の初期位置に適切な衛星配置情報を位置サーバ２１から取得することができ、測位精度をより高めることができる。また、位置サーバ２１から受信して記憶させたアルマナックデータの有効期限を判定し、その記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎておらず、その記憶されているアルマナックデータが有効であれば、その記憶されているアルマナックデータを利用し、複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定するように構成したので、アルマナックデータを位置サーバ２１から取得する動作を極力抑制することができ、装置全体としての消費電力を抑制することができる。さらに、複数のＧＰＳ衛星１９のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定するように構成したので、捕捉し易いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することができ、測位精度をより高めることができる。
【００３１】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
上記した機能がモジュールとして車両に組込まれる態様で搭載されていても良い。
ナビゲーションシステムに搭載されている電子コンパスやジャイロの情報を利用して車両の向きを特定しても良いし、車両の走行軌跡の情報を利用して車両の向きを特定しても良い。
ＧＰＳアンテナの個数は８個でなくても良い。
受信アンテナをＧＰＳ受信機に設定して疑似距離を算出する処理を受信対象として決定したＧＰＳ衛星の個数分だけ繰返して行う構成に限らず、車両の現在位置を特定することが可能になった後に、それ以降の処理を中止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】ＧＰＳアンテナの配置態様を概略的に示す図
【図３】アルマナックデータの一例を示す図
【図４】シーケンス図
【図５】受信対象決定テーブルの一例を示す図
【符号の説明】
【００３３】
図面中、１は車載装置、２は制御部（現在位置特定手段、受信対象衛星決定手段、受信対象アンテナ決定手段、初期位置推定手段、有効期限判定手段）、３はＧＰＳ受信機（ＧＰＳ受信手段）、４は無線通信部（衛星配置情報取得手段、初期位置送信手段）、５は自立航行部（車両向き特定手段）、６は記憶部（衛星配置情報記憶手段）、１１〜１８はＧＰＳアンテナ、２１は位置サーバである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、その算出した疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ衛星を利用したＧＰＳ測位システムにおいては、測位精度を低下させる要因の一つとしてマルチパス（多重伝搬）の影響がある。マルチパスは、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号が建物や地面などで反射し、その反射波が直接波に冗長してＧＰＳアンテナに受信されることに起因し、直接波と反射波とが干渉して伝搬遅延時間の正確な測定を困難とすることにより、測位精度を低下させるものである。特に、自動車などの移動体では伝搬環境の変動が大きく、ビル街や市街地などでは建物によるマルチパスの影響は大きい。このようなマルチパスの影響は、ＧＰＳ測位システムに限らず、移動体通信システム全体に共通する課題である。そこで、このようなマルチパスの影響を回避するために、マルチパスの原因となる建物に関する建物データベースを構築し、車両の現在位置と建物データベースとの関係を利用して電波の到来方向を推定し、その推定した電波の到来方向に向けて複数の指向性アンテナを動的に制御する構成が供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２８５７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１では、車両の現在位置と建物データベースとの関係を利用して電波の到来方向を推定する技術を採用しているので、建物の位置や高さが変更されるなどの周囲環境が変化する毎に建物データベースを更新する必要がある。また、車両の現在位置を特定しなければ電波の到来方向を推定することができないので、そもそもマルチパスの影響で測位精度が低下するＧＰＳ測位システムでは適用することが困難である。さらに、位置が固定されている基地局とは異なり、ＧＰＳ衛星は周回軌道上を時々刻々と移動するので、ＧＰＳ衛星が時々刻々と移動することに追従して電波の伝搬路を推定して複数の指向性アンテナを動的に制御する方法では処理が複雑化する。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲環境の変化に影響されることなく、伝搬路を推定して複数の指向性アンテナを動的に制御する複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる車載装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、受信対象アンテナ決定手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に当該ＧＰＳ衛星の配置態様と車両向き特定手段により特定された車両の向きとに基づいて複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定する。そして、ＧＰＳ受信手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に受信対象として決定されたＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうち受信対象として決定されたＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、現在位置特定手段は、受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎にＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する。
【０００６】
これにより、複数のＧＰＳ衛星の配置態様に応じて複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その決定した受信対象のＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで受信対象のＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して車両の現在位置を特定するように構成したので、所望の方向から到来するＧＰＳ衛星信号だけを用いて車両の現在位置を特定することができる。このとき、従来のものとは異なって、建物データベースを構築する必要がなく、伝搬路を推定して複数のＧＰＳアンテナを動的に制御する必要もないので、周囲環境の変化に影響されることなく、複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、車両の初期位置を推定し、衛星配置情報取得手段は、複数のＧＰＳ衛星のうち初期位置送信手段が送信した初期位置に対応するＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得する。これにより、車両の初期位置に適切な衛星配置情報を位置サーバから取得することができ、測位精度をより高めることができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて車両の初期位置を推定する。これにより、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を利用して車両の初期位置を推定することができる。
【０００９】
請求項４に記載した発明によれば、初期位置推定手段は、基地局から送信された基地局信号に基づいて車両の初期位置を推定する。これにより、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信することが不可能な環境であっても、基地局から送信された基地局信号を利用して車両の初期位置を推定することができる。
【００１０】
請求項５に記載した発明によれば、衛星配置情報記憶手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報を記憶し、有効期限判定手段は、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報の有効期限を判定し、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効であるか無効であるかを判定する。そして、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報で有効である旨を有効期限判定手段が判定すると、その記憶されている衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、一方、衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が無効である旨を有効期限判定手段が判定すると、衛星配置情報取得手段により取得された最新の衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。これにより、ＧＰＳ衛星の方位が短時間で大きく変化することはないという事情から、記憶されている衛星配置情報が有効である限りは、その記憶されている衛星配置情報を利用することにより、衛星配置情報を位置サーバから取得する動作を極力抑制することができ、装置全体としての消費電力を抑制することができる。
【００１１】
請求項６に記載した発明によれば、受信対象衛星決定手段は、衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて複数のＧＰＳ衛星のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。これにより、捕捉し易いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することができ、測位精度をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。車載装置１は、制御部２（本発明でいう現在位置特定手段、受信対象衛星決定手段、受信対象アンテナ決定手段、初期位置推定手段、有効期限判定手段）と、ＧＰＳ受信機３（本発明でいうＧＰＳ受信手段）と、無線通信部４（本発明でいう衛星配置情報取得手段、初期位置送信手段）と、自立航行部５（本発明でいう車両向き特定手段）と、記憶部６（本発明でいう衛星配置情報記憶手段）と、車両情報入出力部７と、表示部８と、音声出力部９と、入力操作部１０とを備えて構成されている。
【００１３】
制御部２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏバスなどを有し、車載装置１の動作全般を制御する。ＧＰＳ受信機３は、８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８を接続している。これら８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８は、図２に示すように、車両に搭載されている状態で各々の通信面１１ａ〜１８ａとなる主ビーム方向が互いに異なる水平方向を向いており、隣接するＧＰＳアンテナと水平方向に４５度ずつ傾いて規則的に配置されている。本実施形態では、ＧＰＳアンテナ１１が車両前側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１３が車両前側に向かって右側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１５が車両後側を主ビーム方向とし、ＧＰＳアンテナ１７が車両前側に向かって左側を主ビーム方向とするように配置されている。これら８個のＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信すると（ＧＰＳ衛星１９を捕捉すると）、その受信したＧＰＳ衛星信号をＧＰＳ受信機３に出力する。
【００１４】
ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々からＧＰＳ衛星信号を入力可能であり、入力したＧＰＳ衛星信号のうち制御部２から入力した設定指令に応じて幾つかを選択的に合成し、該当するＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。具体的には、例えば制御部２からＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令を入力した場合には、ＧＰＳアンテナ１１〜１８の各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうちＧＰＳアンテナ１４，１５から入力したＧＰＳ衛星信号を選択的に合成し、ＧＰＳアンテナ１４，１５に受信されたＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【００１５】
無線通信部４は、制御部２からの通信指令に応じて基地局２０との間で移動通信網を介してネットワーク接続して位置サーバ２１との間で各種データを送受信する。位置サーバ２１は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信すると（ＧＰＳ衛星１９を捕捉すると）、その受信したＧＰＳ衛星信号を解析してアルマナックデータを生成し、車載装置１から送信された取得要求を受信すると、その生成したアルマナックデータを車載装置１に送信する。位置サーバ２１から車載装置１に送信されるアルマナックデータは、図３に示すように、衛星番号、位相、検索幅、方位角、仰角及び運行状態を要素として含むデータであり、衛星番号、位相、検索幅及び運行状態は衛星アシスト情報であり、衛星番号、方位角、仰角及び運行状態は衛星配置情報である。このアルマナックデータには当該データが有効となる有効期限が設定されている。
【００１６】
自立航行部５は、車載装置１を搭載している車両の自立航行を制御し、その機能として車両の向きを検知し（特定し）、その検知した車両の向きを表す向き検知信号を制御部２に出力する。記憶部６は、各種データを記憶可能に構成され、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信されたアルマナックデータを記憶する。車両情報入出力部７は、車載ＬＡＮ（図示せず）を通じて車両に搭載されている各種ＥＣＵとの間で各種車両データを入出力する。
【００１７】
表示部８は、例えば液晶ディスプレイ装置により構成され、制御部２から入力した表示指令に応じて各種表示情報を表示する。音声出力部９は、制御部２から入力した音声出力指令に応じて例えば警告音などを出力する。入力操作部１０は、例えば液晶ディスプレイ装置の表示画面上に形成されるタッチスイッチから構成され、ユーザの操作を検知すると、そのユーザの操作を表す操作検知信号を制御部２に出力する。
【００１８】
上記した構成では、ＧＰＳ受信機３は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信されたアルマナックデータを利用し、位置サーバ２１と連携してＧＰＳ測位を行う（ネットワークアシスト測位を行う）。
【００１９】
次に、上記した構成の作用について、図４及び図５を参照して説明する。尚、ここでは、ＧＰＳアンテナ１１〜１８のアンテナ番号として「１」〜「８」が付与されているとして説明する。位置サーバ２１は、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を受信する毎にアルマナックデータを生成し、最新のアルマナックデータを記憶保持している（ステップＳ１）。
【００２０】
車載装置１において、制御部２は、車載装置１が電源投入状態にあるときに（ステップＳ１１）、ＧＰＳ測位の開始トリガが成立すると、位置サーバ２１と連携してＧＰＳ測位を開始し（ステップＳ１２）、自立航行部５から向き検知信号を入力し、その入力した向き検知信号を解析して車両の向きを特定する（ステップＳ１３）。そして、制御部２は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されて無線通信部４に受信された当該基地局２０の設置パラメータやこれまでの走行履歴を利用し、車両の初期位置（おおまかな位置）を推定する（ステップＳ１４）。
【００２１】
次いで、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限を判定し、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが有効であるか無効であるかを判定する（ステップＳ１５）。ここで、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎており、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが無効である旨を判定すると（ステップＳ１５にて「ＮＯ」）、取得要求及び先に推定した初期位置を無線通信部４から位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０に送信させることで位置サーバ２１に送信させる。位置サーバ２１は、車載装置１から送信された取得要求及び初期位置を受信すると、その時点で記憶保持している最新のアルマナックデータのうち当該受信した初期位置に対応するアルマナックデータを選択し、その選択したアルマナックデータを基地局２０に送信することで車載装置１に送信する。
【００２２】
制御部２は、位置サーバ２１とネットワーク接続した基地局２０から送信されたアルマナックデータが無線通信部４に受信された旨を判定すると、その受信されたアルマナックデータを解析して受信対象とするＧＰＳ衛星を決定し（ステップＳ１６）、その受信対象として決定したＧＰＳ衛星の配置態様と先に特定した車両の向きとに基づいて受信対象とするＧＰＳアンテナを決定する（ステップＳ１７）。
【００２３】
これに対して、制御部２は、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎておらず、その時点で記憶部６に記憶されているアルマナックデータが有効である旨を判定すると（ステップＳ１５にて「ＹＥＳ」）、その記憶されているアルマナックデータを解析して受信対象とするＧＰＳ衛星を決定し（ステップＳ１６）、その受信対象として決定したＧＰＳ衛星の配置態様と先に特定した車両の向きとに基づいて受信対象とするＧＰＳアンテナを決定する（ステップＳ１７）。尚、この場合、制御部２は、仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定する。
【００２４】
そして、制御部２は、その受信対象として決定したＧＰＳアンテナを受信アンテナとしてＧＰＳ受信機３を設定し（ステップＳ１８）、その受信アンテナを設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力する。ＧＰＳ受信機３は、制御部２から設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１１〜１８のうち当該入力した設定指令に応じたＧＰＳアンテナを受信アンテナとして設定し、その受信アンテナとして設定したＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号を選択的に合成し（ステップＳ２１）、該当するＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し（ステップＳ２２）、その算出した疑似距離を制御部２に出力する。制御部２及びＧＰＳ受信機３は、受信対象として決定したＧＰＳ衛星の個数分だけ上記した処理を繰返して行う。
【００２５】
具体的には、制御部２は、受信対象とするＧＰＳ衛星１９として、図５に示すように、衛星番号「２２」、「１９」及び「２」のＧＰＳ衛星１９を決定し、先に特定した車両の向きに基づいて、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「４」，「５」のＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして決定し、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「５」，「６」のＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして決定し、衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９に対してアンテナ番号「２」，「３」のＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして決定した場合であれば（受信対象決定テーブルを生成した場合であれば）、最初に衛星番号「２２」の受信設定として位相「１２８」を設定し、検索幅「１０」を設定し、ＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力し、続いて衛星番号「１９」の受信設定として位相「５１２」を設定し、検索幅「１６」を設定し、ＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力し、続いて衛星番号「２」の受信設定として位相「３２」を設定し、検索幅「３２」を設定し、ＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして設定する設定指令をＧＰＳ受信機３に出力する。
【００２６】
ＧＰＳ受信機３は、最初にＧＰＳアンテナ１４，１５を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１４，１５から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、続いてＧＰＳアンテナ１５，１６を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１５，１６から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、続いてＧＰＳアンテナ１２，１３を受信アンテナとして設定する設定指令を入力すると、ＧＰＳアンテナ１２，１３から入力したＧＰＳ衛星信号を合成し、衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出する。
【００２７】
そして、制御部２は、このようにしてＧＰＳ受信機３が算出した疑似距離を当該ＧＰＳ受信機３から入力すると、その入力した疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する（ステップＳ１９）。具体的には、制御部２は、衛星番号「２２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離、衛星番号「１９」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離及び衛星番号「２」のＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する。
【００２８】
ところで、以上は、基地局２０から送信された基地局信号を利用して車両の初期位置を推定する場合を説明したが、ＧＰＳ衛星１９から送信されたＧＰＳ衛星信号を利用して車両の初期位置を推定しても良い。
【００２９】
以上に説明したように本実施形態によれば、車載装置１において、位置サーバ２１から受信したアルマナックデータに基づいて複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に当該ＧＰＳ衛星１９の配置態様と車両の向きと基づいて複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８のうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定し、その受信対象として決定した幾つかのＧＰＳ衛星１９毎に受信対象として決定したＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８から入力したＧＰＳ衛星信号のうち受信対象として決定したＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星１９との間の疑似距離を算出し、その疑似距離を演算して車両の現在位置を特定するように構成したので、所望の方向から到来するＧＰＳ衛星信号だけを用いて車両の現在位置を特定することができる。このとき、従来のものとは異なって、建物データベースを構築する必要がなく、伝搬路を推定して複数のＧＰＳアンテナ１１〜１８を動的に制御する必要もないので、周囲環境の変化に影響されることなく、複雑な処理を必要とすることもなく、マルチパスの影響を回避した測位を行うことができ、測位精度を高めることができる。
【００３０】
また、車両の初期位置を推定し、その推定した初期位置に対応するＧＰＳ衛星１９の配置態様を表すアルマナックデータを位置サーバ２１から受信するように構成したので、車両の初期位置に適切な衛星配置情報を位置サーバ２１から取得することができ、測位精度をより高めることができる。また、位置サーバ２１から受信して記憶させたアルマナックデータの有効期限を判定し、その記憶されているアルマナックデータの有効期限が過ぎておらず、その記憶されているアルマナックデータが有効であれば、その記憶されているアルマナックデータを利用し、複数のＧＰＳ衛星１９のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定するように構成したので、アルマナックデータを位置サーバ２１から取得する動作を極力抑制することができ、装置全体としての消費電力を抑制することができる。さらに、複数のＧＰＳ衛星１９のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定するように構成したので、捕捉し易いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することができ、測位精度をより高めることができる。
【００３１】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
上記した機能がモジュールとして車両に組込まれる態様で搭載されていても良い。
ナビゲーションシステムに搭載されている電子コンパスやジャイロの情報を利用して車両の向きを特定しても良いし、車両の走行軌跡の情報を利用して車両の向きを特定しても良い。
ＧＰＳアンテナの個数は８個でなくても良い。
受信アンテナをＧＰＳ受信機に設定して疑似距離を算出する処理を受信対象として決定したＧＰＳ衛星の個数分だけ繰返して行う構成に限らず、車両の現在位置を特定することが可能になった後に、それ以降の処理を中止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】ＧＰＳアンテナの配置態様を概略的に示す図
【図３】アルマナックデータの一例を示す図
【図４】シーケンス図
【図５】受信対象決定テーブルの一例を示す図
【符号の説明】
【００３３】
図面中、１は車載装置、２は制御部（現在位置特定手段、受信対象衛星決定手段、受信対象アンテナ決定手段、初期位置推定手段、有効期限判定手段）、３はＧＰＳ受信機（ＧＰＳ受信手段）、４は無線通信部（衛星配置情報取得手段、初期位置送信手段）、５は自立航行部（車両向き特定手段）、６は記憶部（衛星配置情報記憶手段）、１１〜１８はＧＰＳアンテナ、２１は位置サーバである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車載装置であって、
主ビーム方向が互いに異なる方向を向いて設けられ、各々が複数のＧＰＳ衛星のうちいずれかから送信されたＧＰＳ衛星信号を受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のＧＰＳアンテナの各々からＧＰＳ衛星信号を入力し、その入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出するＧＰＳ受信手段と、
前記ＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
前記複数のＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得する衛星配置情報取得手段と、
車両の向きを特定する車両向き特定手段と、
前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定する受信対象衛星決定手段と、
前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に当該ＧＰＳ衛星の配置態様と前記車両向き特定手段により特定された車両の向きと基づいて前記複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定する受信対象アンテナ決定手段とを備え、
前記ＧＰＳ受信手段は、前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に前記受信対象として決定されたＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうち前記受信対象として決定されたＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、
前記現在位置特定手段は、前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に前記ＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定することを特徴とする車載装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車載装置において、
車両の初期位置を推定する初期位置推定手段と、
前記初期位置推定手段により推定された初期位置を位置サーバに送信する初期位置送信手段とを備え、
前記衛星配置情報取得手段は、前記複数のＧＰＳ衛星のうち前記初期位置送信手段が位置サーバに送信した初期位置に対応するＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得することを特徴とする車載装置。
【請求項３】
請求項２に記載した車載装置において、
前記初期位置推定手段は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて車両の初期位置を推定することを特徴とする車載装置。
【請求項４】
請求項２に記載した車載装置において、
前記初期位置推定手段は、基地局から送信された基地局信号に基づいて車両の初期位置を推定することを特徴とする車載装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載した車載装置において、
前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報を記憶する衛星配置情報記憶手段と、
前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報の有効期限を判定し、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効であるか無効であるかを判定する有効期限判定手段とを備え、
前記受信対象衛星決定手段は、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効である旨を前記有効期限判定手段が判定したときには、前記記憶手段に記憶されている衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が無効である旨を前記有効期限判定手段が判定したときには、前記衛星配置情報取得手段により取得された最新の衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定することを特徴とする車載装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載した車載装置において、
前記受信対象衛星決定手段は、前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することを特徴とする車載装置。
【請求項１】
車両に搭載される車載装置であって、
主ビーム方向が互いに異なる方向を向いて設けられ、各々が複数のＧＰＳ衛星のうちいずれかから送信されたＧＰＳ衛星信号を受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のＧＰＳアンテナの各々からＧＰＳ衛星信号を入力し、その入力したＧＰＳ衛星信号を合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出するＧＰＳ受信手段と、
前記ＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
前記複数のＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得する衛星配置情報取得手段と、
車両の向きを特定する車両向き特定手段と、
前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定する受信対象衛星決定手段と、
前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に当該ＧＰＳ衛星の配置態様と前記車両向き特定手段により特定された車両の向きと基づいて前記複数のＧＰＳアンテナのうちから受信対象のＧＰＳアンテナを決定する受信対象アンテナ決定手段とを備え、
前記ＧＰＳ受信手段は、前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に前記受信対象として決定されたＧＰＳアンテナから入力したＧＰＳ衛星信号を用いることで複数のＧＰＳアンテナの各々から入力したＧＰＳ衛星信号のうち前記受信対象として決定されたＧＰＳアンテナにより受信されたＧＰＳ衛星信号を選択的に合成して当該ＧＰＳ衛星信号を送信したＧＰＳ衛星との間の疑似距離を算出し、
前記現在位置特定手段は、前記受信対象として決定された幾つかのＧＰＳ衛星毎に前記ＧＰＳ受信手段により算出された疑似距離を演算して車両の現在位置を特定することを特徴とする車載装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車載装置において、
車両の初期位置を推定する初期位置推定手段と、
前記初期位置推定手段により推定された初期位置を位置サーバに送信する初期位置送信手段とを備え、
前記衛星配置情報取得手段は、前記複数のＧＰＳ衛星のうち前記初期位置送信手段が位置サーバに送信した初期位置に対応するＧＰＳ衛星の各々の配置態様を表す衛星配置情報を位置サーバから取得することを特徴とする車載装置。
【請求項３】
請求項２に記載した車載装置において、
前記初期位置推定手段は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて車両の初期位置を推定することを特徴とする車載装置。
【請求項４】
請求項２に記載した車載装置において、
前記初期位置推定手段は、基地局から送信された基地局信号に基づいて車両の初期位置を推定することを特徴とする車載装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載した車載装置において、
前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報を記憶する衛星配置情報記憶手段と、
前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報の有効期限を判定し、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効であるか無効であるかを判定する有効期限判定手段とを備え、
前記受信対象衛星決定手段は、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が有効である旨を前記有効期限判定手段が判定したときには、前記記憶手段に記憶されている衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定し、前記衛星配置情報記憶手段に記憶されている衛星配置情報が無効である旨を前記有効期限判定手段が判定したときには、前記衛星配置情報取得手段により取得された最新の衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち幾つかを受信対象のＧＰＳ衛星として決定することを特徴とする車載装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載した車載装置において、
前記受信対象衛星決定手段は、前記衛星配置情報取得手段により取得された衛星配置情報に基づいて前記複数のＧＰＳ衛星のうち仰角が高いＧＰＳ衛星を優先して受信対象のＧＰＳ衛星として決定することを特徴とする車載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２１０３２１（Ｐ２００９−２１０３２１Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１９９８（Ｐ２００８−５１９９８）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]