JP2008281551A - Present position locating method and program, storage medium, positioning device, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現在位置測位方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to a current position positioning method, a program, a storage medium, a positioning device, and an electronic apparatus.
人工衛星を利用した測位システムとして、GPS(Global Positioning System)が広く知られており、カーナビゲーション装置等で利用されている。GPSでは、地球周回軌道を周回する複数のGPS衛星それぞれからGPS衛星信号が送出され、GPS受信機では、受信したGPS衛星信号を基に現在位置を算出(測位)する。 As a positioning system using an artificial satellite, a GPS (Global Positioning System) is widely known and used in a car navigation device or the like. In GPS, a GPS satellite signal is transmitted from each of a plurality of GPS satellites orbiting the earth orbit, and the GPS receiver calculates (positions) the current position based on the received GPS satellite signal.
GPS受信機の位置の算出は、一般的に、次のように行われる。即ち、捕捉されたGPS衛星信号から4個以上のGPS衛星の組合せである衛星組を生成し、この衛星組それぞれについて測位演算を行って現在位置を算出する。そして、算出した衛星組それぞれの現在位置のうち、例えばPDOP(Position Dilution of Precision)といった指標を基に最も精度が高いと思われるものを選択し、今回の測位結果とする。 The calculation of the position of the GPS receiver is generally performed as follows. That is, a satellite set that is a combination of four or more GPS satellites is generated from the captured GPS satellite signals, and a positioning calculation is performed for each satellite set to calculate the current position. Then, of the calculated current positions of each satellite set, the one that seems to have the highest accuracy is selected based on an index such as PDOP (Position Dilution of Precision), for example, and is used as the current positioning result.
また、このように複数の衛星組それぞれについて現在位置を算出する場合に、測位の前段階において、衛星組それぞれについて「測位精度予測低下率」を算出し、この測位精度予測低下率を基に、測位精度が最も良いと思われる(即ち、低下率が最も小さい)衛星組を最初に捕捉して測位を行う方法が提案されている。「測位精度予測低下率」は、GPS衛星の上空における幾何学的配置によって規定される指標であり、配置の広がりが大きいほど、低下率が小さくなるように定められている。これは、GPS衛星の配置の広がりが大きいほど、測位精度が向上する傾向があるためである。この方法は、特に、前回の測位から時間が経過している場合に、精度良く測位を行うための方法として有効とされている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、複数のGPS衛星の衛星組それぞれについて測位演算を行って現在位置を算出する方法では、測位に時間を要するという問題があった。例えば、単純には、衛星組の数に比例して測位に要する時間が長くなる。また、近年では、携帯型電話機や腕時計といった携帯型の電子機器にもGPS機能が備えられるようになり、携帯型のGPS受信機の場合、通常は移動しながら利用されるため、例えば1秒間隔といったように、定められた制限時間内に現在位置の測位を行う必要がある。 By the way, in the method of calculating the current position by performing positioning calculation for each of a plurality of satellite sets of GPS satellites, there is a problem that it takes time for positioning. For example, simply, the time required for positioning increases in proportion to the number of satellite sets. In recent years, portable electronic devices such as portable telephones and wristwatches have been equipped with a GPS function. Since portable GPS receivers are usually used while moving, for example, at intervals of one second. As described above, it is necessary to measure the current position within a predetermined time limit.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、1回の測位において複数の衛星組それぞれについて測位演算を行う場合に、測位位置の算出に要する演算量を短縮することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and has an object to shorten the amount of calculation required for calculating a positioning position when performing positioning calculation for each of a plurality of satellite sets in one positioning. Yes.
上記課題を解決するための第1の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を繰り返し実行する際の現在位置測位方法であって、受信した衛星信号に基づいて今回の測位演算に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する衛星組別現在位置算出ステップと、前記算出された各衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択し、今回の測位位置として決定する今回現在位置決定ステップとを含み、前記衛星組別現在位置算出ステップは、仮の現在位置を設定する仮現在位置設定ステップと、前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から、当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については受信した当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して取得し、前記衛星位置記憶部に格納する衛星位置取得ステップと、前記設定された仮の現在位置と前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得する推定擬似距離取得ステップとを含み、前記設定された仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の前記取得された位置及び前記取得された推定擬似距離とを初期値として用いた所定の推定演算を繰り返し実行することで当該衛星組による現在位置候補を算出するステップである現在位置測位方法である。 A first invention for solving the above problem is a current position positioning method for receiving a satellite signal transmitted from a positioning satellite and repeatedly executing a positioning calculation of the current position based on the received satellite signal. A satellite set selection step for selecting a satellite set, which is a combination of satellites used for the current positioning calculation based on the received satellite signal, and, for each of the selected satellite sets, each satellite included in the satellite set. A current position calculation step for each satellite set that calculates current position candidates using satellite signals, and a current position candidate is selected from the current position candidates of each of the calculated satellite sets, and the current positioning position A current position determining step for each satellite set, the temporary current position setting step for setting a temporary current position, and the position of each satellite. The position of each satellite in the satellite set is read out and acquired from the satellite position storage unit to be stored, and the satellites that are not stored are calculated and acquired based on the received satellite signals of the satellites. A satellite position acquisition step for storing in the satellite position storage unit, and an estimated pseudo distance acquisition step for acquiring an estimated pseudo distance that is a pseudo distance between the set temporary current position and each of the satellites. , Repeatedly executing a predetermined estimation operation using the set temporary current position, the acquired position of each satellite of the satellite set, and the acquired estimated pseudorange as an initial value. This is a current position positioning method which is a step of calculating current position candidates by a set.
また、第6の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を繰り返し実行する測位装置であって、受信した衛星信号に基づいて今回の測位演算に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する衛星組別現在位置算出部と、前記算出された各衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択し、今回の測位位置として決定する今回現在位置決定部とを備え、前記衛星組別現在位置算出部は、仮の現在位置を設定する仮現在位置設定部と、前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から、当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については受信した当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して取得し、前記衛星位置記憶部に格納する衛星位置取得部と、前記設定された仮の現在位置と前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得する推定擬似距離取得部とを有し、前記設定された仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の前記取得された位置及び前記取得された推定擬似距離とを初期値として用いた所定の推定演算を繰り返し実行することで当該衛星組による現在位置候補を算出する測位装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a positioning device that receives a satellite signal transmitted from a positioning satellite and repeatedly executes a positioning calculation of a current position based on the received satellite signal, based on the received satellite signal. The satellite set selection unit for selecting a satellite set that is a combination of the satellites used for the positioning calculation of this time, and for each selected satellite set, the current position candidate is obtained using the satellite signal of each satellite included in the satellite set. A current position calculation unit for each satellite set to be calculated, and a current position determination unit for selecting a current position candidate from the calculated current position candidates for each satellite set and determining the current position position as a current positioning position; The satellite set current position calculation unit includes: a temporary current position setting unit that sets a temporary current position; and a satellite position storage unit that stores a position of each satellite. Read A satellite position acquisition unit that calculates and acquires the position of the satellite based on the received satellite signal of the satellite, and stores the satellite position in the satellite position storage unit. An estimated pseudo distance acquisition unit that acquires an estimated pseudo distance that is a pseudo distance between the set temporary current position and each of the satellites, and sets the set temporary current position and each of the satellite sets. The positioning device calculates a current position candidate by the satellite set by repeatedly executing a predetermined estimation calculation using the acquired position of the satellite and the acquired estimated pseudorange as an initial value.
この第1又は第6の発明によれば、受信した衛星信号に基づいて選出した衛星組それぞれについての現在位置候補は、仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の位置及び推定擬似距離とを初期値として用いた所定の推定演算を繰り返し実行することで算出される。このとき、各衛星の位置は、各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から読み出して取得され、記憶されていない衛星については、受信した当該衛星の衛星信号に基づいて算出して取得されるとともに、算出した位置が衛星位置記憶部に格納される。ところで、異なる衛星組に同一の衛星が含まれる場合があるが、衛星それぞれの位置は、当該衛星が含まれる衛星組によって異なるといったことは無い。このため、算出した各衛星の位置を衛星位置記憶部に記憶しておくことで、既に位置の算出が行われた衛星については当該衛星の位置を算出せずに衛星位置記憶部から読み出して取得することができ、これにより、同一の演算を複数回行うといったことを無くし、測位位置の算出に要する演算量を削減することができる。 According to the first or sixth invention, the current position candidate for each of the satellite sets selected based on the received satellite signal is the temporary current position, the position of each satellite in the satellite set, and the estimated pseudorange. It is calculated by repeatedly executing a predetermined estimation calculation using as an initial value. At this time, the position of each satellite is acquired by reading from the satellite position storage unit that stores the position of each satellite, and the satellites that are not stored are calculated and acquired based on the received satellite signals of the corresponding satellites. In addition, the calculated position is stored in the satellite position storage unit. By the way, although the same satellite may be included in different satellite sets, the position of each satellite is not different depending on the satellite set including the satellite. Therefore, by storing the calculated position of each satellite in the satellite position storage unit, satellites that have already been calculated are read out from the satellite position storage unit without calculating the position of the satellite. This eliminates the need to perform the same calculation a plurality of times, and reduces the amount of calculation required for calculating the positioning position.
なお、他の発明として、衛星の組合せである衛星組を複数選出するステップと、前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出するステップと、前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して今回の測位位置として決定するステップと、を含み、更に、前記衛星組それぞれの現在位置候補を算出するステップは、前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得し、記憶されていない衛星については当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して前記衛星位置記憶部に格納することと、仮の現在位置と当該衛星組の前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得することと、を含み、前記仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の位置及び前記推定擬似距離とを初期値として用いて当該衛星組による現在位置候補を算出するステップである、現在位置測位方法を構成することとしてもよい。 In addition, as another invention, a step of selecting a plurality of satellite sets that are combinations of satellites, a step of calculating a current position candidate for each of the satellite sets using satellite signals of each satellite included in the satellite set, Selecting a current position candidate alternatively from the current position candidates of each of the satellite sets and determining as a current positioning position, and further calculating a current position candidate of each of the satellite sets Reads and acquires the position of each satellite in the satellite set from the satellite position storage unit that stores the position of each satellite, and for the satellites that are not stored, the position of the satellite is determined based on the satellite signal of the satellite. Calculating and storing in the satellite position storage unit, and obtaining an estimated pseudo distance that is a pseudo distance between the temporary current position and each of the satellites of the satellite set. A current position positioning method, comprising: calculating the current position candidate by the satellite set using the temporary current position, the position of each satellite of the satellite set, and the estimated pseudorange as initial values. It may be configured.
第2の発明は、第1の発明の現在位置測位方法であって、前記仮現在位置設定ステップは、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうち初回の推定演算の際には、前回の測位位置を仮の現在位置として設定し、2回目以降の推定演算の際には、前回の推定演算で算出された推定現在位置を仮の現在位置として設定するステップであり、前記推定擬似距離取得ステップは、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの初回の推定演算の際に、前記各衛星それぞれに係る推定擬似距離を記憶する推定擬似距離記憶部から、当該衛星組の各衛星に係る推定擬似距離を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については前記取得された当該衛星の位置と前記設定された仮の現在位置とから推定擬似距離を算出して取得し、前記推定擬似距離記憶部に格納する初回用ステップと、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの2回目以降の推定演算の際に、前記設定された仮の現在位置と前記取得された当該衛星組の各衛星の位置とから当該各衛星に係る推定擬似距離を算出して取得する2回目以降用ステップとを有するステップである現在位置測位方法である。 A second invention is a current position positioning method according to the first invention, wherein the provisional current position setting step includes the previous positioning in the first estimation calculation among the predetermined estimation calculations for the satellite set. The position is set as a temporary current position, and the estimation current position calculated in the previous estimation calculation is set as the temporary current position in the second and subsequent estimation calculations; Is an estimated pseudo-range storage unit that stores an estimated pseudo-distance associated with each of the satellites during the initial estimation computation of the predetermined estimation computation for the satellite set, The pseudo distance is read and acquired, and for the satellites that are not stored, the estimated pseudo distance is calculated and acquired from the acquired position of the satellite and the set temporary current position, and the estimated In the first-time step stored in the similar distance storage unit and the second and subsequent estimation calculations of the predetermined estimation calculation for the satellite set, the set temporary current position and the acquired satellite set And a second and subsequent steps for calculating and obtaining an estimated pseudorange for each satellite from the position of each satellite.
また、第7の発明は、第6の発明の測位装置であって、前記仮現在位置設定部は、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうち初回の推定演算の際には、前回の測位位置を仮の現在位置として設定し、2回目以降の推定演算の際には、前回の推定演算で算出された推定現在位置を仮の現在位置として設定し、前記推定擬似距離取得部は、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの初回の推定演算の際に、前記各衛星それぞれに係る推定擬似距離を記憶する推定擬似距離記憶部から、当該衛星組の各衛星に係る推定擬似距離を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については前記取得された当該衛星の位置と前記設定された仮の現在位置とから推定擬似距離を算出して取得して前記推定擬似距離記憶部に格納する初回用取得部と、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの2回目以降の推定演算の際に、前記設定された仮の現在位置と前記取得された当該衛星組の各衛星の位置とから当該各衛星に係る推定擬似距離を算出して取得する2回目以降用取得部とを有する測位装置である。 Further, a seventh invention is the positioning device of the sixth invention, wherein the temporary current position setting unit performs the previous positioning in the first estimation calculation among the predetermined estimation calculations for the satellite set. The position is set as a tentative current position, and in the second and subsequent estimation calculations, the estimated current position calculated in the previous estimation calculation is set as a tentative current position. At the time of the first estimation calculation among the predetermined estimation calculations for the satellite set, an estimated pseudo distance related to each satellite in the satellite set is calculated from an estimated pseudo distance storage unit storing the estimated pseudo distance related to each satellite. For the satellites that are read and acquired, and for the satellites that are not stored, the estimated pseudo distance is calculated and acquired from the acquired position of the satellite and the set temporary current position, and stored in the estimated pseudo distance storage unit. For the first time In the second and subsequent estimation calculations of the predetermined estimation calculation for the satellite set, the acquisition unit and the acquired temporary current position and the acquired position of each satellite of the satellite set It is a positioning apparatus which has the acquisition part for the 2nd time and later which calculates and acquires the estimated pseudorange concerning each satellite.
この第2又は第7の発明によれば、各衛星組に対する所定の推定演算のうち、初回の推定演算では、前回の測位位置が仮の現在位置として設定されるとともに、各衛星の推定擬似距離は、各衛星それぞれに係る推定擬似距離を記憶する推定擬似距離記憶部から読み出して取得され、記憶されていない衛星については、当該衛星の位置と仮の現在位置とから算出して取得されるとともに、算出した推定擬似距離が推定擬似距離記憶部に記憶される。そして、2回目以降の推定演算では、前回の推定演算で算出された推定現在位置が仮の現在位置として設定されるとともに、各衛星に係る推定擬似距離は、当該衛星の位置と仮の現在位置とから算出して取得される。ところで、各衛星の推定擬似距離は、当該衛星の位置及び仮の現在位置が同じならば、当該衛星が含まれる衛星組によって異なるといったことは無い。つまり、何れの衛星組についても仮の現在位置が同じ(前回の測位位置)である初回の推定演算では、各衛星の推定擬似距離は、当該衛星が含まれる衛星組に関わらず同じである。このため、初回の推定演算については、算出した各衛星の推定擬似距離を記憶しておくことで、既に推定擬似距離の算出が行われた衛星については、当該衛星の推定擬似距離を算出せずに推定擬似距離記憶部から読み出して取得することができ、これにより、同一の演算を複数回行うといったことを無くし、測位位置の算出に要する演算量を更に削減することができる。 According to the second or seventh invention, among the predetermined estimation calculations for each satellite set, in the first estimation calculation, the previous positioning position is set as a temporary current position, and the estimated pseudorange of each satellite is set. Is obtained by reading from an estimated pseudorange storage unit that stores an estimated pseudorange for each satellite, and for satellites that are not stored, obtained by calculating from the position of the satellite and the temporary current position. The calculated estimated pseudo distance is stored in the estimated pseudo distance storage unit. Then, in the second and subsequent estimation calculations, the estimated current position calculated in the previous estimation calculation is set as a temporary current position, and the estimated pseudo-range for each satellite is the position of the satellite and the temporary current position. It is obtained from the calculation. By the way, the estimated pseudorange of each satellite is not different depending on the satellite set including the satellite as long as the position of the satellite and the temporary current position are the same. That is, in the first estimation calculation in which the temporary current position is the same (previous positioning position) for any satellite set, the estimated pseudorange of each satellite is the same regardless of the satellite set including the satellite. For this reason, for the first estimation operation, the estimated pseudorange of each satellite is stored, so that the estimated pseudorange of the satellite is not calculated for the satellite for which the estimated pseudorange has already been calculated. Thus, it is possible to read out and acquire from the estimated pseudo-distance storage unit, thereby eliminating the need to perform the same calculation a plurality of times and further reducing the amount of calculation required for calculating the positioning position.
また、第4の発明として、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づき現在位置を測位する測位装置に内蔵されたコンピュータに、上述した現在位置測位方法を実行させるためのプログラムを構成することとしてもよい。 Further, as a fourth invention, the above-described current position positioning method is applied to a computer built in a positioning device that receives a satellite signal transmitted from a positioning satellite and measures the current position based on the received satellite signal. It is good also as comprising the program for performing.
また、第5の発明として、第4の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体を構成することとしてもよい。 As a fifth invention, a computer-readable storage medium storing the program of the fourth invention may be configured.
ここで、記憶媒体とは、記憶されている情報をコンピュータが読み取り可能な、例えばハードディスクやCD−ROM、DVD、メモリカード、ICメモリ等の記憶媒体である。従って、この第5の発明によれば、記憶媒体に記憶されている情報をコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第4の発明と同様の作用効果を奏することができる。 Here, the storage medium is a storage medium such as a hard disk, a CD-ROM, a DVD, a memory card, or an IC memory that can read stored information. Therefore, according to the fifth aspect, it is possible to obtain the same operational effects as the fourth aspect by causing the computer to read the information stored in the storage medium and executing the arithmetic processing.
また、第8の発明として、上述した測位装置を備えた電子機器を構成することとしてもよい。 As an eighth aspect of the invention, an electronic apparatus including the positioning device described above may be configured.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明の測位装置を備えた電子機器を携帯電話機に適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a case where an electronic device including the positioning device of the present invention is applied to a mobile phone will be described. However, an applicable embodiment of the present invention is not limited to this.
図1は、本実施形態の携帯電話機1の内部構成を示すブロック図である。図1によれば、携帯電話機1は、GPSアンテナ10と、測位装置であるGPS受信部20と、ホストCPU(Central Processing Unit)40と、操作部41と、表示部42と、ROM(Read Only Memory)43と、RAM(Random Access Memory)44と、携帯電話用アンテナ50と、携帯電話用無線通信回路部60とを備えて構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the
GPSアンテナ10は、GPS衛星から送信されたGPS衛星信号を含むRF信号を受信するアンテナであり、受信したRF信号を出力する。
The
GPS受信部20は、GPSアンテナ10で受信されたRF信号からGPS衛星信号を捕捉・抽出し、GPS衛星信号から取り出した航法メッセージ等に基づく測位演算を行って現在位置を算出する。このGPS受信部20は、RF(Radio Frequency)受信回路部21と、TCXO(Temperature Controlled Oscillators)22と、ベースバンド処理回路部30とを有している。尚、RF受信回路部21とベースバンド処理回路部30とは、それぞれ別のLSI(Large Scale Integration)として製造することも、1チップとして製造することも可能である。
The
TCXO22は、温度補償型水晶発振器であり、所定の発振周波数を有する発振信号を生成して出力する。
The
RF受信回路部21は、TCXO22から入力される発振信号を分周或いは逓倍した信号を、GPSアンテナ10から入力されたRF信号に乗算することで、該RF信号を中間周波数の信号(以下、「IF(Intermediate Frequency)信号」という)にダウンコンバートし、このIF信号を増幅等した後、A/D変換器でデジタル信号に変換して出力する。
The RF
ベースバンド処理回路部30は、RF受信回路部21から入力されるIF信号の中からGPS衛星信号を捕捉・追尾し、データを復号して取り出した航法メッセージや時刻情報等に基づいて、擬似距離の算出演算や測位演算等を行う回路部である。
The baseband
具体的には、先ず、入力されたIF信号に基づくGPS衛星信号の捕捉を行う。GPS衛星信号の捕捉は、IF信号からGPS衛星信号を抽出する処理であり、IF信号に対する相関処理を行う。具体的には、IF信号と擬似的に発生させたレプリカC/Aコード(コードレプリカ)との相関を、FFT演算を用いて算出するコヒーレント処理を行い、このコヒーレント処理の結果である相関値を積算して相関積算値を算出するインコヒーレント処理を行う。これにより、GPS衛星信号に含まれるC/Aコード及び搬送波周波数の位相が得られる。 Specifically, the GPS satellite signal is first captured based on the input IF signal. The acquisition of the GPS satellite signal is a process of extracting the GPS satellite signal from the IF signal, and performs a correlation process on the IF signal. Specifically, a coherent process for calculating the correlation between the IF signal and the pseudo-generated replica C / A code (code replica) using an FFT operation is performed, and a correlation value as a result of the coherent process is calculated. Incoherent processing is performed to calculate a correlation integrated value by integration. Thereby, the phase of the C / A code and the carrier frequency included in the GPS satellite signal is obtained.
GPS衛星信号を捕捉したならば、次いで、捕捉したGPS衛星信号を追尾する。GPS信号の追尾は、捕捉した複数のGPS衛星信号の同期保持を並列的に行う処理であり、例えば遅延ロックループ(DLL)で実現されてC/Aコードの位相を追尾するコールドループと、例えば位相ロックループ(PLL)で実現されて搬送波周波数の位相を追尾するキャリアループとを行う。そして、追尾した各GPS衛星信号のデータを復号して航法メッセージを取り出し、擬似距離の演算や測位演算等を行って、現在位置を測位する処理を行う。 If the GPS satellite signal is acquired, then the acquired GPS satellite signal is tracked. GPS signal tracking is a process of performing synchronization holding of a plurality of captured GPS satellite signals in parallel. For example, a cold loop that is realized by a delay lock loop (DLL) and tracks the phase of a C / A code, for example, A carrier loop that is implemented by a phase lock loop (PLL) and tracks the phase of the carrier frequency is performed. Then, the tracked GPS satellite signal data is decoded to extract a navigation message, and a pseudo-range calculation, a positioning calculation, and the like are performed to determine the current position.
また、このベースバンド処理回路部30は、CPU31と、ROM32と、RAM33とを有するとともに、レプリカC/Aコードの発生回路や、相関演算を行う回路、データの復号回路等の各種回路を含む。
The baseband
CPU31は、ベースバンド処理回路部30の各部や、RF受信回路部21の各部を統括的に制御するとともに、後述のベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。
The
ベースバンド処理では、CPU31は、捕捉・追尾したGPS衛星信号から復号した航法メッセージに含まれる各GPS衛星の軌道情報や時刻情報を基に、捕捉した各GPS衛星との擬似距離を算出し、算出した擬似距離に基づく測位演算を行って現在位置を算出する。
In the baseband processing, the
図2は、CPU31による現在位置の算出(測位)の概要を説明する図である。CPU31は、先ず、捕捉されたGPS衛星信号から、4個以上のGPS衛星の組合せである「衛星組」を生成する。例えば、8個のGPS衛星信号が捕捉された場合、163個(=8C8+8C7+8C6+8C5+8C4)の衛星組が生成される。次いで、生成した衛星組それぞれについて、最小二乗法を用いた測位演算を行うことで、自機の現在位置候補Pを算出する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the current position calculation (positioning) by the
そして、これら衛星組それぞれの現在位置候補のうちから、例えば所定の評価基準に従って1つを選択し、今回の測位位置として決定する。ここで、評価基準としては、例えば、該当する衛星組のGPS衛星の幾何学配置に基づく位置精度劣化指数PDOP(Position Dilution of Precision)や、各GPS衛星信号の信号強度に基づく方法といった公知の手法により実現される。決定された測位位置は、後段のホストCPU40に出力される。
Then, one of the current position candidates of each of these satellite sets is selected according to a predetermined evaluation criterion, for example, and determined as the current positioning position. Here, as an evaluation criterion, for example, a known method such as a position accuracy degradation index PDOP (Position Dilution of Precision) based on the geometric arrangement of GPS satellites of the corresponding satellite set or a method based on the signal strength of each GPS satellite signal It is realized by. The determined positioning position is output to the
図3は、CPU31による測位位置の算出を詳細に説明する図であり、1回の測位について示している。本実施形態では、各衛星組それぞれについて、最小二乗法を用いて自機の現在位置(推定現在位置)を算出する推定演算を、2回行う。そして、2回目の推定演算により算出された推定現在位置を、該当する衛星組についての現在位置候補とする。また、各衛星組の現在位置候補Pの算出方法は、1つ目の衛星組と2つ目以降の衛星組とで異なる。
FIG. 3 is a diagram for explaining in detail the calculation of the positioning position by the
先ず、1つ目の衛星組について説明する。ここで、1つ目の衛星組を、4個のGPS衛星♯1〜♯4から成る衛星組「A」とする。1回目の推定演算では、前回の測位位置或いは所定の初期位置を、自機の仮現在位置とする。また、対象の衛星組のGPS衛星それぞれについて、当該GPS衛星のGPS衛星信号を基に当該GPS衛星の位置(衛星位置)を算出して取得するとともに、算出した各GPS衛星の衛星位置を衛星位置キャッシュに保存する。即ち、GPS衛星♯1〜♯4それぞれの衛星位置P1〜P4が算出されるとともに、衛星位置キャッシュに保存される。次いで、対象の衛星組のGPS衛星それぞれについて、自機の仮現在位置との間の擬似距離(推定擬似距離)を算出するとともに、算出した各GPS衛星の推定擬似距離を推定擬似距離キャッシュに保存する。即ち、GPS衛星♯1〜♯4それぞれの推定擬似距離L1〜L4が算出されるとともに、推定擬似距離キャッシュに保存される。そして、これらの仮現在位置と、対象の衛星組の各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離とを初期値とした最小二乗法を用いた推定演算を行うことにより、自機の現在位置(推定現在位置)を算出する。
First, the first satellite set will be described. Here, the first satellite set is a satellite set “A” including four
続いて、2回目の推定演算を行う。2回目の推定演算では、直前に行った1回目の推定演算で算出した推定現在位置を、自機の仮現在位置とする。また、対象の衛星組の各GPS衛星の衛星位置を、衛星位置キャッシュから読み出して取得する。即ち、GPS衛星♯1〜♯4それぞれの衛星位置P1〜P4が、衛星位置キャッシュから読み出して取得される。次いで、対象の衛星組の各GPS衛星それぞれについて、推定擬似距離を算出して取得する。即ち、GPS衛星♯1〜♯4それぞれの推定擬似距離が算出される。2回目の推定演算での仮現在位置は1回目の推定演算での仮現在位置と異なるため、推定擬似距離は全て算出して取得される。続いて、これらの仮現在位置と、各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離を初期値とした最小二乗法を用いた、自機の推定現在位置を算出する推定演算を行う。そして、この2回目の推定演算により算出した推定現在位置を、対象の衛星組(1つ目の衛星組「A」)についての現在位置候補とする。
Subsequently, a second estimation calculation is performed. In the second estimation calculation, the estimated current position calculated in the first estimation calculation performed immediately before is set as the temporary current position of the own device. Further, the satellite position of each GPS satellite in the target satellite set is read out from the satellite position cache and acquired. That is, the satellite positions P1 to P4 of the
次に、2つ目の衛星組について説明する。ここで、2つ目の衛星組を、4個のGPS衛星♯1〜♯3,♯5から成る衛星組「B」とする。1回目の測位演算では、1つ目の衛星組と同様に、前回の測位位置或いは所定の初期位置を、自機の仮現在位置とする。また、対象の衛星組の各GPS衛星の衛星位置を取得する。具体的には、各GPS衛星のうち、衛星位置が衛星位置キャッシュに保存されているGPS衛星については、衛星位置を衛星位置キャッシュから取得し、保存されていないGPS衛星については、当該GPS衛星のGPS衛星信号を基に衛星位置を算出して取得するとともに、算出した衛星位置を衛星位置キャッシュに保存する。即ち、衛星♯1〜♯3それぞれの衛星位置P1〜P3が衛星位置キャッシュから読み出されて取得されるとともに、GPS衛星♯5の衛星位置P5が算出されて衛星位置キャッシュに保存される。つまり、衛星位置キャッシュには、衛星♯1〜♯5それぞれの衛星位置P1〜P5が保存された状態となる。
Next, the second satellite set will be described. Here, the second satellite set is a satellite set “B” made up of four
また、対象の衛星組の各GPS衛星の推定擬似距離を取得する。具体的には、各GPS衛星のうち、推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュに保存されているGPS衛星については、推定擬似距離を推定擬似距離キャッシュから取得し、保存されていないGPS衛星については、推定擬似距離を算出して取得するとともに、算出した推定擬似距離を推定擬似距離キャッシュに保存する。即ち、GPS衛星♯1〜♯3それぞれの推定擬似距離L1〜L3が推定擬似距離キャッシュから読み出されて取得されるとともに、GPS衛星♯5の推定擬似距離が算出されて推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュに保存される。つまり、推定擬似距離キャッシュには、GPS衛星♯1〜♯5それぞれの推定擬似距離L1〜L5が保存された状態となる。そして、これらの仮現在位置、各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離を初期値とした最小二乗法を用いた推定演算により、自機の推定現在位置を算出する。
Further, the estimated pseudorange of each GPS satellite of the target satellite set is acquired. Specifically, among GPS satellites, for GPS satellites whose estimated pseudoranges are stored in the estimated pseudorange cache, the estimated pseudoranges are acquired from the estimated pseudorange cache, and for GPS satellites that are not stored, The estimated pseudo distance is calculated and acquired, and the calculated estimated pseudo distance is stored in the estimated pseudo distance cache. That is, the estimated pseudo distances L1 to L3 of the
続いて、2回目の推定演算では、直前に行った1回目の推定演算で算出した推定現在位置を自機の仮現在位置とする。また、対象の各GPS衛星の衛星位置を、衛星位置キャッシュから取得する。即ち、GPS衛星♯1〜♯3,♯5それぞれの衛星位置P1〜P3,P4が、衛星位置キャッシュから読み出されて取得される。また、対象の各GPS衛星の推定擬似距離を算出して取得する。即ち、GPS衛星♯1〜♯3,♯5それぞれの推定擬似距離L1〜L3,L5が算出されて取得される。そして、これらの仮現在位置、各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離を初期値とした最小二乗法を用いた推定演算により、自機の推定現在位置を算出する。
Subsequently, in the second estimation calculation, the estimated current position calculated in the first estimation calculation performed immediately before is set as the temporary current position of the own device. In addition, the satellite position of each target GPS satellite is acquired from the satellite position cache. That is, the satellite positions P1 to P3 and P4 of the
また、3つ目以降の各衛星組についても、2つ目の衛星組と同様に現在候補位置が算出される。このように、本実施形態では、各推定演算において、キャッシュに記憶されている各GPS衛星の位置(衛星位置)や擬似距離(推定擬似距離)を読み出して取得することで、同一演算を複数回行わないようにし、演算量を削減している。 In addition, for each of the third and subsequent satellite sets, the current candidate position is calculated in the same manner as the second satellite set. As described above, in this embodiment, in each estimation calculation, the same calculation is performed a plurality of times by reading out and acquiring the position (satellite position) and pseudorange (estimated pseudorange) of each GPS satellite stored in the cache. This is not done and the amount of calculation is reduced.
図1に戻り、ROM32は、CPU31がベースバンド処理回路部30及びRF受信回路部21の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。図4に、ROM32の構成の一例を示す。図4によれば、ROM32には、ベースバンド処理プログラム321が記憶されている。
Returning to FIG. 1, the
RAM33は、CPU31の作業領域として用いられ、ROM32から読み出されたプログラムやデータ、CPU31が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。図5に、RAM33の構成の一例を示す。図5によれば、RAM33には、衛星組データ331と、最小二乗法初期値データ332とが記憶されるとともに、データ格納領域である衛星位置キャッシュ333と、推定擬似距離キャッシュ334とが形成される。
The
衛星組データ331は、捕捉されたGPS衛星信号から生成される衛星組についてのデータである。図6に、衛星組データ331のデータ構成の一例を示す。図6によれば、衛星組データ331は、生成された衛星組331aそれぞれについて、当該衛星組に含まれるGPS衛星331bと、現在位置候補331cと、評価点331dとを対応付けて格納している。
The satellite set
最小二乗法初期値データ332は、最小二乗法を用いた推定演算で用いられる初期値のデータである。図7に、最小二乗法初期値データ332のデータ構成の一例を示す。図7によれば、最小二乗法初期値データ332は、自機の仮現在位置332aと、対象の衛星組332bとを格納しているとともに、この対象の衛星組に含まれる各GPS衛星について、衛星ID332cと、衛星位置332dと、推定擬似距離332eとを対応付けて格納している。
The least square method
衛星位置キャッシュ333は、各GPS衛星の衛星位置を保存するためのデータ格納領域(衛星位置記憶部)である。図8に、衛星位置キャッシュ333のデータ構成の一例を示す。図8によれば、衛星位置キャッシュ333には、現在運用(実運用)されている32個のGPS衛星それぞれについて、衛星位置を格納する領域(データエリア)が形成されている。
The
推定擬似距離キャッシュ334は、各GPS衛星の推定擬似距離を保存するためのデータ格納領域(推定擬似距離記憶部)である。図9に、推定擬似距離キャッシュ334のデータ構成の一例を示す。図9によれば、推定擬似距離キャッシュ334には、現在運用されている32個のGPS衛星それぞれについて、推定擬似距離を格納する領域(データエリア)が形成されている。
The estimated
ホストCPU40は、ROM43に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機1の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部30から入力された携帯電話機1の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部42に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。
The
操作部41は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストCPU40に出力する。この操作部41の操作により、測位の開始/終了指示等の各種指示が入力される。表示部42は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、ホストCPU40から入力される表示信号に基づく表示画面(例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等)を表示する。
The
ROM43は、ホストCPU40が携帯電話機1を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。RAM44は、ホストCPU40の作業領域として用いられ、ROM43から読み出されたプログラムやデータ、操作部41から入力されたデータ、ホストCPU40が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
The
携帯電話用アンテナ50は、携帯電話機1の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。携帯電話用無線通信回路部60は、RF変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストCPU40の制御に従って無線信号の送受信を行う。
The
[処理の流れ]
図10は、ベースバンド処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、CPU31がベースバンド処理プログラム321を実行することで実現される。尚、ベースバンド処理に先立ち、GPSアンテナ10によるRF信号の受信やRF受信回路部21によるIF信号へのダウンコンバートを経てデジタル化されたIF信号が、ベースバンド処理回路部30に随時入力される状態にあるものとする。
[Process flow]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the flow of the baseband processing. This processing is realized by the
図10によれば、CPU31は、先ず、衛星位置キャッシュ333及び推定擬似距離キャッシュ334をクリアする(ステップA1)。次いで、捕捉された衛星信号を基に、4個以上のGPS衛星から成る衛星組を生成し(ステップA3)、生成した衛星組それぞれを対象としたループAの処理を行う。
According to FIG. 10, the
ループAでは、先ず、所定の初期位置或いは前回の測位位置を自機の仮現在位置とする(ステップA5)。そして、対象の衛星組のGPS衛星それぞれを対象としたループBの処理を行う。 In the loop A, first, the predetermined initial position or the previous positioning position is set as the temporary current position of the own machine (step A5). Then, loop B processing is performed for each GPS satellite of the target satellite set.
ループBでは、対象のGPS衛星の衛星位置が衛星位置キャッシュ333に保存されているか否かを判断し、保存されているならば(ステップA7:YES)、当該GPS衛星の位置情報を衛星位置キャッシュ333から取得する(ステップA9)。一方、保存されていないならば(ステップA7:NO)、対象のGPS衛星のGPS衛星信号を基に当該GPS衛星の衛星位置を算出して取得するとともに、算出した衛星位置を当該GPS衛星と対応付けて衛星位置キャッシュ333に保存する(ステップA11)。
In loop B, it is determined whether or not the satellite position of the target GPS satellite is stored in the
次いで、CPU31は、対象のGPS衛星の推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュ334に保存されているか否かを判断し、保存されているならば(ステップA13:YES)、当該GPS衛星の推定擬似距離を推定擬似距離キャッシュ334から取得する(ステップA15)。一方、保存されていないならば(ステップA13:NO)、当該GPS衛星の推定擬似距離を算出して取得するとともに、算出した推定擬似距離を当該GPS衛星と対応付けて推定擬似距離キャッシュ334に保存する(ステップA17)。ループBは、このように行われる。このループBにより、対象の衛星組の各GPS衛星それぞれの衛星位置及び推定擬似距離が取得される。
Next, the
対象の衛星組の全てのGPS衛星を対象としたループBを終了すると、CPU31は、自機の仮現在位置と、算出した各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離とを初期位置とした最小二乗法により、対象の衛星組についての自機の推定現在位置を算出する位置推定演算を行う(ステップA19)。ここまでが1回目の位置推定演算である。
When the loop B for all the GPS satellites of the target satellite set is completed, the
続いて、2回目の位置推定演算を行う。即ち、先ず、直前の1回目の位置推定演算において算出した現在位置候補を、自機の仮現在位置とする(ステップA21)。次いで、対象の衛星組のGPS衛星それぞれを対象としたループCの処理を行う。ループCでは、対象のGPS衛星の衛星位置を衛星位置キャッシュ333から取得するとともに(ステップA23)、取得した衛星位置と決定した仮現在位置とから当該GPS衛星の推定擬似距離を算出して取得する(ステップA25)。ループCは、このように行われる。ループCにより、対象の衛星組の各GPS衛星にそれぞれの衛星位置及び推定擬似距離情報が取得される。 Subsequently, a second position estimation calculation is performed. That is, first, the current position candidate calculated in the immediately preceding first position estimation calculation is set as the temporary current position of the own device (step A21). Next, a loop C process is performed for each GPS satellite of the target satellite set. In loop C, the satellite position of the target GPS satellite is acquired from the satellite position cache 333 (step A23), and the estimated pseudorange of the GPS satellite is calculated and acquired from the acquired satellite position and the determined temporary current position. (Step A25). Loop C is performed in this way. By loop C, the respective satellite positions and estimated pseudorange information are acquired for each GPS satellite of the target satellite set.
対象の衛星組の全てのGPS衛星を対象としたループCの処理を終了すると、CPU31は、自機の仮現在位置と、算出した各GPS衛星の衛星位置及び推定擬似距離とを初期値とした最小二乗法により、対象の衛星組についての自機の推定現在位置を算出する推定演算を行う(ステップA27)。ここまでが、2回目の推定演算である。
When the processing of the loop C for all the GPS satellites of the target satellite set is completed, the
続いて、算出した推定現在位置を、当該衛星組の現在位置候補とする(ステップA29)。次いで、対象の衛星組について、算出した現在位置候補の評価点を、PDOP等を用いて決定する評価処理を行う(ステップA31)。そして、対象の衛星組に、算出した現在位置候補及び評価点を対応付けて記憶する(ステップA33)。ループAは、このように行われる。 Subsequently, the calculated estimated current position is set as a current position candidate of the satellite set (step A29). Next, evaluation processing for determining the evaluation point of the calculated current position candidate for the target satellite group using PDOP or the like is performed (step A31). Then, the calculated current position candidate and the evaluation point are stored in association with the target satellite set (step A33). Loop A is performed in this way.
全ての衛星組を対象としたループAの処理が終了すると、全ての衛星組のうち、評価点が最高の衛星組に対応する現在位置候補を今回の測位位置として決定する(ステップA35)。その後、測位を終了するか否かを判断し、終了しないならば(ステップA37:NO)、ステップA1に移行して次回の測位を行う。終了するならば(ステップA37:YES)、ベースバンド処理を終了する。 When the processing of Loop A for all the satellite sets is completed, the current position candidate corresponding to the satellite set with the highest evaluation score is determined as the current positioning position among all the satellite sets (step A35). Thereafter, it is determined whether or not the positioning is to be ended. If the positioning is not to be ended (step A37: NO), the process proceeds to step A1 to perform the next positioning. If completed (step A37: YES), the baseband processing is terminated.
[作用・効果]
このように、本実施形態によれば、各衛星組それぞれについて、推定現在位置を算出する推定演算を2回行い、2回目の推定演算による推定現在位置が当該衛星組についての現在位置候補とされる。このとき、1つ目の衛星組については、1回目の推定演算では、算出した各GPS衛星の衛星位置が衛星位置キャッシュ333に、推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュ334に、それぞれ保存される。そして、2回目の推定演算では、各GPS衛星の衛星位置が、衛星位置キャッシュ333から読み出して取得される。また、2つ目以降の衛星組については、1回目の推定演算では、各GPS衛星の衛星位置が衛星位置キャッシュ333から、推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュ334から、それぞれ読み出して取得され、保存されていないGPS衛星については、衛星位置及び推定擬似距離が算出して取得されるとともに、算出した衛星位置が衛星位置キャッシュ333に、推定擬似距離が推定擬似距離キャッシュ334に保存される。そして、2回目の推定演算では、1つ目の衛星組の場合と同様に、各GPS衛星の衛星位置が衛星位置キャッシュ333から読み出して取得される。
[Action / Effect]
Thus, according to the present embodiment, the estimation calculation for calculating the estimated current position is performed twice for each satellite set, and the estimated current position by the second estimation calculation is set as the current position candidate for the satellite set. The At this time, for the first set of satellites, the calculated satellite position of each GPS satellite is stored in the
ところで、異なる衛星組に同一のGPS衛星が含まれる場合があるが、GPS衛星それぞれの位置は、当該GPS衛星が含まれる衛星組によって異なるといったことは無い。このため、算出した各GPS衛星の位置を衛星位置キャッシュ333に保存しておくことで、既に衛星位置の算出が行われたGPS衛星については、衛星位置を算出せずに衛星位置キャッシュ333から読み出して取得することができる。また、GPS衛星の推定擬似距離は、当該GPS衛星の位置及び仮現在位置が同じならば、当該GPS衛星が含まれる衛星組によって異なるといったことは無い。つまり、衛星組それぞれでの1回目の推定演算では、仮現在位置は何れも前回測位位置であるので、各GPS衛星の推定擬似距離は、当該GPS衛星が含まれる衛星組に関わらず同じである。このため、初回の推定演算については、算出した各GPS衛星の推定擬似距離を推定擬似距離キャッシュ334に保存しておくことで、既に推定擬似距離の算出が行われたGPS衛星については、推定擬似距離を算出せずに推定擬似距離キャッシュ334から読み出して取得することができる。これらのことにより、同一の演算を複数回行うといったことを無くし、測位位置の算出に要する演算量を削減することができる。
By the way, although the same GPS satellite may be included in different satellite sets, the position of each GPS satellite does not differ depending on the satellite set including the GPS satellite. Therefore, by storing the calculated position of each GPS satellite in the
[変形例]
尚、本発明の適用は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification]
It should be noted that the application of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
(A)ホストCPU
例えば、ベースバンド処理回路部30のCPU31が行う処理の一部又は全部を、ホストCPU40がソフトウェア的に行うことにしても良い。
(A) Host CPU
For example, part or all of the processing performed by the
(B)GPS測位装置
上述の実施形態では、GPS測位装置を携帯電話機に適用した場合を説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、PDA(Personal Digital Assistants)、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
(B) GPS positioning device In the above-described embodiment, the case where the GPS positioning device is applied to a mobile phone has been described. However, for example, a portable navigation device, an in-vehicle navigation device, a PDA (Personal Digital Assistants), a wristwatch, etc. The same can be applied to other electronic devices.
(C)衛星測位システム
また、上述の実施形態では、GPSを利用した場合を説明したが、例えばGLONASS(GLObal Navigation Satellite System)といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。
(C) Satellite Positioning System In the above-described embodiment, the case where GPS is used has been described, but it is needless to say that the present invention can be similarly applied to other satellite positioning systems such as GLONASS (GLObal Navigation Satellite System).
(D)記録媒体
また、ベースバンド処理プログラム321をCD−ROM等の記録媒体に記録して、携帯電話機等の電子機器にインストールする構成としても良い。
(D) Recording medium The
1 携帯電話機、20 GPS受信部、21 RF受信回路部、22 TCXO、30 ベースバンド処理回路部、31 CPU、32 ROM、33 RAM、321 ベースバンド処理プログラム、331 衛星組データ、332 最小二乗法初期値データ、333 衛星位置キャッシュ、334 推定擬似距離キャッシュ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
受信した衛星信号に基づいて今回の測位演算に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する衛星組別現在位置算出ステップと、
前記算出された各衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択し、今回の測位位置として決定する今回現在位置決定ステップと、
を含み、
前記衛星組別現在位置算出ステップは、
仮の現在位置を設定する仮現在位置設定ステップと、
前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から、当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については受信した当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して取得し、前記衛星位置記憶部に格納する衛星位置取得ステップと、
前記設定された仮の現在位置と前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得する推定擬似距離取得ステップと、
を含み、前記設定された仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の前記取得された位置及び前記取得された推定擬似距離とを初期値として用いた所定の推定演算を繰り返し実行することで当該衛星組による現在位置候補を算出するステップである、
現在位置測位方法。 A current position positioning method for receiving a satellite signal transmitted from a positioning satellite and repeatedly executing a positioning calculation of the current position based on the received satellite signal,
A satellite set selection step for selecting a satellite set that is a combination of the satellites used for the positioning calculation based on the received satellite signals;
For each selected satellite set, a current position calculation step for each satellite set that calculates a current position candidate using the satellite signal of each satellite included in the satellite set;
Current position determination step for selecting a current position candidate alternatively from the calculated current position candidates of each satellite set, and determining the current positioning position;
Including
The satellite position current position calculating step includes:
A provisional current position setting step for setting a provisional current position;
From the satellite position storage unit that stores the position of each satellite, the position of each satellite of the satellite set is read and acquired, and for satellites that are not stored, based on the received satellite signal of the satellite, A satellite position acquisition step of calculating and acquiring a position and storing it in the satellite position storage unit;
An estimated pseudorange acquisition step of acquiring an estimated pseudorange that is a pseudorange between the set temporary current position and each of the satellites;
And repeatedly executing a predetermined estimation operation using the set temporary current position, the acquired position of each satellite of the satellite set, and the acquired estimated pseudorange as initial values. A step of calculating current position candidates by the satellite set;
Current location method.
前記仮現在位置設定ステップは、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうち初回の推定演算の際には、前回の測位位置を仮の現在位置として設定し、2回目以降の推定演算の際には、前回の推定演算で算出された推定現在位置を仮の現在位置として設定するステップであり、
前記推定擬似距離取得ステップは、
当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの初回の推定演算の際に、前記各衛星それぞれに係る推定擬似距離を記憶する推定擬似距離記憶部から、当該衛星組の各衛星に係る推定擬似距離を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については前記取得された当該衛星の位置と前記設定された仮の現在位置とから推定擬似距離を算出して取得し、前記推定擬似距離記憶部に格納する初回用ステップと、
当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの2回目以降の推定演算の際に、前記設定された仮の現在位置と前記取得された当該衛星組の各衛星の位置とから当該各衛星に係る推定擬似距離を算出して取得する2回目以降用ステップと、
を有するステップである、
現在位置測位方法。 The current position positioning method according to claim 1,
The temporary current position setting step sets the previous positioning position as a temporary current position in the first estimation calculation among the predetermined estimation calculations for the satellite set, and in the second and subsequent estimation calculations. Is a step of setting the estimated current position calculated in the previous estimation calculation as a temporary current position,
The estimated pseudo-range acquisition step includes
In the first estimation calculation of the predetermined estimation calculation for the satellite set, from the estimation pseudo-range storage unit that stores the estimation pseudo-range for each of the satellites, the estimated pseudo-distance for each satellite of the satellite set For the satellites that are not stored, the estimated pseudorange is calculated and acquired from the acquired position of the satellite and the set temporary current position, and is stored in the estimated pseudorange storage unit. The first step to store,
In the estimation calculation for the second and subsequent times of the predetermined estimation calculation for the satellite set, the satellite is related to the satellite from the set temporary current position and the acquired position of each satellite of the satellite set. A second and subsequent steps for calculating and obtaining an estimated pseudorange;
A step having
Current location method.
前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出するステップと、
前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して今回の測位位置として決定するステップと、
を含み、更に、
前記衛星組それぞれの現在位置候補を算出するステップは、
前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得し、記憶されていない衛星については当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して前記衛星位置記憶部に格納することと、
仮の現在位置と当該衛星組の前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得することと、
を含み、前記仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の位置及び前記推定擬似距離とを初期値として用いて当該衛星組による現在位置候補を算出するステップである、
現在位置測位方法。 Selecting a plurality of satellite sets that are combinations of satellites;
For each of the satellite sets, calculating a current position candidate using a satellite signal of each satellite included in the satellite set;
Selecting a current position candidate alternatively from the current position candidates of each of the satellite sets and determining the current positioning position;
In addition,
Calculating a current position candidate for each of the satellite sets,
The position of each satellite in the satellite set is read out and acquired from the satellite position storage unit that stores the position of each satellite, and the position of the satellite is calculated based on the satellite signal of the satellite for the satellites that are not stored. Storing in the satellite position storage unit,
Obtaining an estimated pseudorange that is a pseudorange between the provisional current position and each of the satellites of the satellite set;
And calculating a current position candidate by the satellite set using the temporary current position, the position of each satellite of the satellite set, and the estimated pseudorange as initial values.
Current location method.
受信した衛星信号に基づいて今回の測位演算に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する衛星組別現在位置算出部と、
前記算出された各衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択し、今回の測位位置として決定する今回現在位置決定部と、
を備え、
前記衛星組別現在位置算出部は、
仮の現在位置を設定する仮現在位置設定部と、
前記各衛星それぞれの位置を記憶する衛星位置記憶部から、当該衛星組の各衛星の位置を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については受信した当該衛星の衛星信号に基づいて当該衛星の位置を算出して取得し、前記衛星位置記憶部に格納する衛星位置取得部と、
前記設定された仮の現在位置と前記各衛星それぞれとの間の擬似距離である推定擬似距離を取得する推定擬似距離取得部と、
を有し、前記設定された仮の現在位置と、当該衛星組の各衛星の前記取得された位置及び前記取得された推定擬似距離とを初期値として用いた所定の推定演算を繰り返し実行することで当該衛星組による現在位置候補を算出する、
測位装置。 A positioning device that receives a satellite signal transmitted from a positioning satellite and repeatedly executes a positioning calculation of a current position based on the received satellite signal,
A satellite set selection unit for selecting a satellite set that is a combination of the satellites used for the positioning calculation based on the received satellite signals;
For each of the selected satellite sets, a current position calculation unit for each satellite set that calculates a current position candidate using the satellite signal of each satellite included in the satellite set;
A current position determination unit that selects a current position candidate from the current position candidates of each of the calculated satellite sets, and determines the current positioning position;
With
The current position calculation unit for each satellite group is:
A temporary current position setting unit for setting a temporary current position;
From the satellite position storage unit that stores the position of each satellite, the position of each satellite of the satellite set is read and acquired, and for satellites that are not stored, based on the received satellite signal of the satellite, A satellite position acquisition unit that calculates and acquires a position and stores it in the satellite position storage unit;
An estimated pseudorange acquisition unit that acquires an estimated pseudorange that is a pseudorange between the set temporary current position and each of the satellites;
And repeatedly executing a predetermined estimation operation using the set temporary current position, the acquired position of each satellite of the satellite set, and the acquired estimated pseudorange as initial values. To calculate the current position candidate for the satellite set,
Positioning device.
前記仮現在位置設定部は、当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうち初回の推定演算の際には、前回の測位位置を仮の現在位置として設定し、2回目以降の推定演算の際には、前回の推定演算で算出された推定現在位置を仮の現在位置として設定し、
前記推定擬似距離取得部は、
当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの初回の推定演算の際に、前記各衛星それぞれに係る推定擬似距離を記憶する推定擬似距離記憶部から、当該衛星組の各衛星に係る推定擬似距離を読み出して取得するとともに、記憶されていない衛星については前記取得された当該衛星の位置と前記設定された仮の現在位置とから推定擬似距離を算出して取得して前記推定擬似距離記憶部に格納する初回用取得部と、
当該衛星組に対する前記所定の推定演算のうちの2回目以降の推定演算の際に、前記設定された仮の現在位置と前記取得された当該衛星組の各衛星の位置とから当該各衛星に係る推定擬似距離を算出して取得する2回目以降用取得部と、
を有する、
測位装置。 The positioning device according to claim 6,
The temporary current position setting unit sets the previous positioning position as a temporary current position in the first estimation calculation among the predetermined estimation calculations for the satellite set, and performs the second and subsequent estimation calculations. Sets the estimated current position calculated in the previous estimation calculation as the temporary current position,
The estimated pseudo-range acquisition unit
In the first estimation calculation of the predetermined estimation calculation for the satellite set, from the estimation pseudo-range storage unit that stores the estimation pseudo-range for each of the satellites, the estimated pseudo-distance for each satellite of the satellite set For the satellites that are not stored, the estimated pseudo distance is calculated and acquired from the acquired position of the satellite and the set temporary current position, and is stored in the estimated pseudo distance storage unit. An initial acquisition unit to store;
In the estimation calculation for the second and subsequent times of the predetermined estimation calculation for the satellite set, the satellite is related to the satellite from the set temporary current position and the acquired position of each satellite of the satellite set. An acquisition unit for the second and subsequent times for calculating and acquiring the estimated pseudorange;
Having
Positioning device.
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