JP2000065914A - Gps receiver - Google Patents
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Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ（Global
Positioning System）用の衛星からの電波信号を受信す
るＧＰＳアンテナからの信号に基づいて、移動体の位置
や速度に関する測位値を出力するＧＰＳ受信装置に関す
るものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a GPS (Global
The present invention relates to a GPS receiver that outputs a positioning value related to the position and speed of a moving object based on a signal from a GPS antenna that receives a radio signal from a satellite for a positioning system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、地球を周回する複数個のＧＰ
Ｓ用の衛星から送出されている電波信号をＧＰＳ受信装
置により受信し、電波信号に基づく演算をＧＰＳ受信装
置で行なうことにより、受信位置の３次元的あるいは２
次元的な位置を求める技術が知られている（特表昭６２
−５００３２３号公報、特開平６−３４１８４８号公報
等）。つまり、ＧＰＳ受信装置では、各衛星からの電波
信号に基づいて得られる衛星航法メッセージから求めた
各衛星の位置情報および時刻情報と、各衛星が電波信号
を送出した時刻と当該電波信号をＧＰＳ受信装置が受信
した時刻との差と、ＧＰＳ受信装置が受信した電波信号
の周波数とを用いて、各衛星と受信位置との間の擬似的
な距離（真の距離ではないから擬似的な距離である）お
よびドップラシフトを算出する。その後、これらの情報
を用いて受信位置が演算される。この演算にはＧＰＳ受
信装置の内部クロックの誤差が含まれる。2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of GPs orbiting the earth
The radio wave signal transmitted from the S satellite is received by the GPS receiver, and the operation based on the radio signal is performed by the GPS receiver to obtain a three-dimensional or two-dimensional reception position.
A technique for determining a dimensional position is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62
-500323, JP-A-6-341848, etc.). That is, in the GPS receiver, the position information and the time information of each satellite obtained from the satellite navigation message obtained based on the radio signal from each satellite, the time at which each satellite transmits the radio signal, and the radio signal are received by the GPS receiver. A pseudo distance between each satellite and the receiving position (not a true distance, but a pseudo distance, using the difference between the time when the device is received and the frequency of the radio signal received by the GPS receiver). Yes) and Doppler shift are calculated. Thereafter, the reception position is calculated using these pieces of information. This calculation includes an error of the internal clock of the GPS receiver.
【０００３】受信位置を求める測位演算としては、受信
位置を未知数とする方程式を擬似的な距離およびドップ
ラシフトとの関係式の形で所定時間毎に生成し、複数個
の関係式を非線形連立方程式として用い、この連立方程
式の解を収束演算によって求める技術が知られている。As a positioning operation for obtaining a reception position, an equation with the reception position as an unknown number is generated at predetermined time intervals in the form of a relational expression between a pseudo distance and a Doppler shift, and a plurality of relational expressions are converted into a nonlinear simultaneous equation. And a technique for obtaining a solution of this simultaneous equation by a convergence operation is known.
【０００４】このような測位演算の測位誤差の要因とし
ては、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信装置との間の時刻差、測
位演算に用いるＧＰＳ衛星の空間的配置によって決定さ
れる幾何学的精度発散（ＤＯＰ＝Dilution Of Precisio
n ）などがあり、上述のような非線形連立方程式を用い
た測位演算による演算結果には比較的大きな誤差が含ま
れる。[0004] Factors of the positioning error in such positioning calculation include a time difference between a GPS satellite and a GPS receiver, and a geometric precision divergence (DOP) determined by a spatial arrangement of the GPS satellite used in the positioning calculation. = Dilution Of Precisio
n), etc., and the calculation result obtained by the positioning calculation using the above-described nonlinear simultaneous equations includes a relatively large error.
【０００５】測位演算の誤差を低減する技術としては、
特開昭６２−５００３２３号公報などに記載されている
ように、確率理論における最尤推定法を実現するカルマ
ンフィルタを用い、測位結果を求めようとする時刻にお
ける各計測値だけではなく、測位結果を求めようとする
時刻以前の測位演算の演算結果も併せて用いることによ
り、測位値の精度を高めることが考えられている。[0005] Techniques for reducing errors in positioning calculation include:
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-500233, a Kalman filter that realizes a maximum likelihood estimation method in probability theory is used. It has been considered to improve the accuracy of the positioning value by using the calculation result of the positioning calculation before the time to be obtained together.
【０００６】以下に、カルマンフィルタを備えるＧＰＳ
受信装置の構成を簡単に説明する。すなわち、図４に示
すように、ＧＰＳ受信装置１には、ＧＰＳアンテナ２で
受信したＧＰＳ用の衛星からの電波信号が入力される。
ＧＰＳ受信装置１は衛星からの電波信号を捕捉するとと
もに追跡する追尾部１１を備え、ＧＰＳ受信装置１を搭
載した移動体（自動車など）の移動中に衛星からの電波
信号を受信し続けることができるようになっている。１
次データ計測部１２ではＧＰＳアンテナ２からの信号に
基づいて衛星までの擬似的な距離およびドップラシフト
を求める。ここでは、カルマンフィルタを、測位値演算
部１３と測位値推定部１４とパラメータ記憶部１５とに
より構成してある。カルマンフィルタでは、１次データ
計測部１２から出力された衛星までの擬似的な距離およ
びドップラシフトを用いて測位推定値を演算し、測位値
演算部１３で得られた３次元の測位値の演算結果は出力
インタフェイス１８を通して測位値として出力される。A GPS having a Kalman filter will be described below.
The configuration of the receiving device will be briefly described. That is, as shown in FIG. 4, a radio wave signal from a GPS satellite received by the GPS antenna 2 is input to the GPS receiver 1.
The GPS receiver 1 includes a tracking unit 11 that captures and tracks a radio signal from a satellite, and can continuously receive a radio signal from the satellite while a moving object (such as an automobile) on which the GPS receiver 1 is mounted moves. I can do it. 1
The next data measurement unit 12 calculates a pseudo distance and a Doppler shift to the satellite based on the signal from the GPS antenna 2. Here, the Kalman filter includes a positioning value calculation unit 13, a positioning value estimation unit 14, and a parameter storage unit 15. In the Kalman filter, a positioning estimation value is calculated using the pseudo distance to the satellite and the Doppler shift output from the primary data measurement unit 12, and the calculation result of the three-dimensional positioning value obtained by the positioning value calculation unit 13 Are output as positioning values through the output interface 18.
【０００７】カルマンフィルタは、状態方程式と観測方
程式とにより記述され、時間軸上の逐次的な処理を行な
う。また、状態方程式のパラメータである外乱ノイズ、
観測方程式のパラメータである観測ノイズに最適な値を
設定すれば、最尤値を演算することができる。つまり、
カルマンフィルタを用いると、非線形連立方程式の解を
収束演算で算出する場合に比較すると誤差が低減され測
位精度が向上する。The Kalman filter is described by a state equation and an observation equation, and performs sequential processing on a time axis. Also, disturbance noise, which is a parameter of the equation of state,
If an optimal value is set for the observation noise, which is a parameter of the observation equation, the maximum likelihood value can be calculated. That is,
When the Kalman filter is used, the error is reduced and the positioning accuracy is improved as compared with the case where the solution of the nonlinear simultaneous equations is calculated by convergence calculation.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルマ
ンフィルタでは、信号源を駆動する信号ベクトルおよび
観測雑音ベクトルが白色（時間的に無相関）であると仮
定しており、またその分散値があらかじめ見積もられて
いる必要がある。逆に言えば、上述の仮定が成立しない
場合やノイズの大きさが適切に設定されていないと、カ
ルマンフィルタで最尤値を算出することができず、測位
値の精度が低下することになる。また、状態方程式のパ
ラメータである外乱ノイズは、移動体の位置、速度、加
速度のような移動特性に依存するが、移動体におけるこ
れらの移動特性は時間の経過とともに変化するから、パ
ラメータが固定的に設定されているとカルマンフィルタ
で最尤値を求めることができなくなる。However, in the Kalman filter, it is assumed that the signal vector for driving the signal source and the observation noise vector are white (uncorrelated in time), and the variance thereof is estimated in advance. Need to be Conversely, if the above assumptions do not hold or if the magnitude of the noise is not set appropriately, the maximum likelihood value cannot be calculated by the Kalman filter, and the accuracy of the positioning value decreases. In addition, disturbance noise, which is a parameter of the state equation, depends on movement characteristics such as the position, velocity, and acceleration of the moving object. Since these movement characteristics of the moving object change with time, the parameters are fixed. , The maximum likelihood value cannot be obtained by the Kalman filter.
【０００９】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、移動体の移動に伴う測位誤差の発生
を抑制し測位精度を向上させたＧＰＳ受信装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a GPS receiving apparatus in which the occurrence of a positioning error due to the movement of a moving body is suppressed and the positioning accuracy is improved. .
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＧＰ
Ｓ用の衛星からの電波信号を受信し所定時間ごとに衛星
との間の擬似的な距離およびドップラシフトを計測する
１次データ計測部と、１次データ計測部により求めた擬
似的な距離およびドップラシフトおよび過去の測位値を
用いてカルマンフィルタにより測位値を求める測位値演
算部と、ＧＰＳ受信装置が搭載される移動体の移動特性
を検出する移動特性検出部と、前記移動特性に応じてカ
ルマンフィルタのパラメータを逐次更新するパラメータ
更新部とを備えるものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided a communication system comprising:
A primary data measuring unit that receives a radio signal from the S satellite and measures a pseudo distance and a Doppler shift with the satellite at predetermined time intervals; a pseudo distance and a pseudo distance obtained by the primary data measuring unit; A positioning value calculation unit that obtains a positioning value by a Kalman filter using a Doppler shift and a past positioning value, a movement characteristic detection unit that detects a movement characteristic of a mobile body on which a GPS receiver is mounted, and a Kalman filter corresponding to the movement characteristic And a parameter updating unit for sequentially updating the parameters.
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去
の測位値のデータ列に基づいて移動体の加速度の分散値
を移動特性として求めるものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section moves the variance value of the acceleration of the moving body based on a data string of past positioning values obtained by the positioning value calculating section. It is required as a characteristic.
【００１２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去
の測位値のうちの速度を微分して移動体の加速度を求め
るものである。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section obtains an acceleration of the moving body by differentiating a speed of past positioning values obtained by the positioning value calculating section. It is.
【００１３】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去
の測位値のうちの位置を２階微分して移動体の加速度を
求めるものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section performs second order differentiation of a position among past positioning values obtained by the positioning value calculating section to calculate acceleration of the moving body. Is what you want.
【００１４】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記移動特性検出部が、移動体に別途に搭載した加
速度センサの出力が入力され、加速度の分散値を移動特
性として求めるものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section receives an output of an acceleration sensor separately mounted on a moving body and obtains a variance value of acceleration as the movement characteristic. is there.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
は、図１に示すように、ＧＰＳ用の衛星からの電波信号
を受信するＧＰＳアンテナ２からの信号がＧＰＳ受信装
置１に入力され、ＧＰＳ受信装置１からは各時刻毎の測
位値が出力される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) In this embodiment, as shown in FIG. 1, a signal from a GPS antenna 2 for receiving a radio signal from a GPS satellite is transmitted to a GPS receiver 1. The GPS receiver 1 outputs the positioning value at each time.
【００１６】図１に示すＧＰＳ受信装置１には、ＧＰＳ
アンテナ２で衛星からの電波信号を捕捉するとともに電
波信号の到来方向を追跡する追尾部１１が設けられ、移
動体の移動中にも衛星からの電波信号を確実に捕捉する
ようになっている。受信した電波信号からは衛星航法メ
ッセージが得られるから、１次データ計測部１２におい
て衛星までの擬似的な距離およびドップラシフトを求め
る。The GPS receiver 1 shown in FIG.
A tracking unit 11 is provided for capturing a radio signal from the satellite with the antenna 2 and for tracing the arrival direction of the radio signal, so that the radio signal from the satellite is reliably captured even while the moving object is moving. Since a satellite navigation message can be obtained from the received radio signal, the primary data measuring unit 12 calculates a pseudo distance and a Doppler shift to the satellite.
【００１７】１次データ計測部１２から出力された衛星
までの擬似的な距離およびドップラシフトは、カルマン
フィルタに入力される。本実施形態では、カルマンフィ
ルタを測位値演算部１３と測位値推定部１４とパラメー
タ記憶部１５とにより構成してあり、カルマンフィルタ
では、擬似的な距離およびドップラシフトを用いて測位
値を演算し、測位値演算部１３で得られた３次元の測位
値の演算結果は出力インタフェイス１８を通して測位値
として出力される。ここまでの処理は従来構成と同様で
ある。The pseudo distance to the satellite and the Doppler shift output from the primary data measurement unit 12 are input to a Kalman filter. In the present embodiment, the Kalman filter includes a positioning value calculation unit 13, a positioning value estimation unit 14, and a parameter storage unit 15. The Kalman filter calculates a positioning value using a pseudo distance and a Doppler shift, and performs positioning. The calculation result of the three-dimensional positioning value obtained by the value calculation unit 13 is output as a positioning value through the output interface 18. The processing so far is the same as in the conventional configuration.
【００１８】ところで、測位値は一定の短時間ごとに演
算されており、測位値推定部１４では下式に示す行列演
算により現在時刻から一定時間後の測位値を推定する。 Ｘk (-) ＝ΦＸk-1 Ｐk (-) ＝ΦＰk-1 ΦT ＋Ｑk-1 ただし、Ｘk (-) ：時刻ｋにおける計測を実施する前の
測位値ベクトル、Φ：状態遷移行列、Ｘk-1 ：時刻ｋに
おける推定測位値ベクトル、Ｐk (-) ：時刻ｋにおける
計測を実施する前の推定誤差共分散行列、Ｑk-1 ：時刻
（ｋ−１）における状態方程式における外乱ノイズ行列
である。By the way, the positioning value is calculated every predetermined short time, and the positioning value estimating section 14 estimates the positioning value after a certain time from the current time by the matrix operation shown in the following equation. X k (−) = ΦX k−1 P k (−) = ΦP k−1 Φ T + Q k−1 where X k (−) is a positioning value vector before the measurement at time k, and Φ is a state. Transition matrix, X k-1 : estimated positioning value vector at time k, P k (-) : estimated error covariance matrix before measurement at time k, Q k-1 : state at time (k-1) It is a disturbance noise matrix in the equation.
【００１９】上述のように、Ｑk-1 は状態方程式におけ
る外乱ノイズを要素として構成される行列であり、移動
体の加速度の分散値の推定値を要素として用いる。つま
り、移動体の移動特性がカルマンフィルタのパラメータ
の値に反映される。移動体の移動特性（ここでは加速
度）は移動特性検出部１７により検出され、パラメータ
更新部１６では現時刻に対して短時間の区間内での移動
体の３次元の加速度の共分散値を求め、これを現時刻の
外乱ノイズ行列Ｑk-1 として用いる。As described above, Q k-1 is a matrix composed of disturbance noise in the equation of state, and uses an estimated value of the variance of the acceleration of the moving object as an element. That is, the movement characteristics of the moving object are reflected in the values of the parameters of the Kalman filter. The movement characteristic (here, acceleration) of the moving object is detected by the movement characteristic detecting unit 17, and the parameter updating unit 16 obtains a covariance value of the three-dimensional acceleration of the moving object within a short time section with respect to the current time. Are used as the disturbance noise matrix Q k-1 at the current time.
【００２０】たとえば、移動体が自動車であるとする
と、道路が渋滞していて低速で走行している場合と、高
速道路を高速で走行している場合とでは、同じ自動車で
も移動特性が異なることになる。本実施形態では、移動
特性検出部１７で検出した移動体の移動特性に基づいて
パラメータ更新部１６ではカルマンフィルタのパラメー
タを変更するから、時間の経過に伴って移動体の移動特
性が変化してもカルマンフィルタに最適なパラメータを
与えることが可能になり、精度のよい測位値を得ること
が可能になる。For example, if the moving body is an automobile, the traveling characteristics of the same automobile are different between the case where the road is congested and the vehicle is traveling at a low speed and the case where the vehicle is traveling at a high speed at a high speed. become. In the present embodiment, the parameter updating unit 16 changes the parameters of the Kalman filter based on the moving characteristics of the moving object detected by the moving characteristics detecting unit 17, and therefore, even if the moving characteristics of the moving object change with time. Optimal parameters can be given to the Kalman filter, and accurate positioning values can be obtained.
【００２１】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、移動特性検出部１７において測位値とは無関係に移
動体の移動特性を求めていたが、図２に示すように、本
実施形態では測位値演算部１３で過去に求めた測位値
（位置や速度）に基づいて移動特性検出部１７が移動体
の移動特性を求めている。(Second Embodiment) In the first embodiment, the movement characteristic of the moving body is determined by the movement characteristic detecting section 17 irrespective of the positioning value. However, as shown in FIG. In the embodiment, the moving characteristic detecting unit 17 obtains the moving characteristics of the moving object based on the positioning values (position and speed) obtained in the past by the positioning value calculating unit 13.
【００２２】つまり、所定時間毎に測位値演算部１３で
演算した過去の測位値を用い、その測位値を短時間の区
間だけ記憶することにより、移動体の短時間内での３次
元の加速度を決定し、こうして求めた加速度の分散値を
カルマンフィルタのパラメータとして用いるのである。
他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。That is, by using the past positioning values calculated by the positioning value calculation unit 13 at predetermined time intervals and storing the positioning values only for a short time period, the three-dimensional acceleration of the moving body in a short time can be obtained. Is determined, and the variance value of the acceleration thus obtained is used as a parameter of the Kalman filter.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００２３】（第３の実施の形態）本実施形態も第２の
実施の形態と同様に、測位値演算部１３で求めた測位値
を用いる。すなわち、構成は図２に示した第２の実施の
形態と同様である。ただし、過去の測位値のうち３次元
の速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を用い、速度（Ｖｘ，Ｖ
ｙ，Ｖｚ）を微分することにより、移動体の加速度（Ａ
ｘ，Ａｙ，Ａｚ）を求める。こうして求めた加速度（Ａ
ｘ，Ａｙ，Ａｚ）の共分散をカルマンフィルタのパラメ
ータとして用いるのである。他の構成および動作は第１
の実施の形態と同様である。(Third Embodiment) In this embodiment, similarly to the second embodiment, the positioning value obtained by the positioning value calculation unit 13 is used. That is, the configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. However, the three-dimensional speeds (Vx, Vy, Vz) of the past positioning values are used, and the speeds (Vx, Vx) are used.
y, Vz), the acceleration (A
x, Ay, Az). The acceleration (A
The covariance of (x, Ay, Az) is used as a parameter of the Kalman filter. Other configurations and operations are the first
This is the same as the embodiment.
【００２４】（第４の実施の形態）本実施形態も第２の
実施の形態と同様に、測位値演算部１３で求めた測位値
を用いる。すなわち、構成は図２に示した第２の実施の
形態と同様である。ただし、過去の測位値のうち３次元
の位置（Ｘｘ，Ｘｙ，Ｘｚ）を用い、位置（Ｘｘ，Ｘ
ｙ，Ｘｚ）を２階微分することにより、移動体の加速度
（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）を求める。こうして求めた加速度
（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）の共分散をカルマンフィルタのパ
ラメータとして用いるのである。他の構成および動作は
第１の実施の形態と同様である。(Fourth Embodiment) This embodiment also uses the positioning values obtained by the positioning value calculation unit 13 as in the second embodiment. That is, the configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. However, the three-dimensional position (Xx, Xy, Xz) of the past positioning values is used, and the position (Xx, X
By performing second-order differentiation on (y, Xz), the acceleration (Ax, Ay, Az) of the moving object is obtained. The covariance of the accelerations (Ax, Ay, Az) thus obtained is used as a parameter of the Kalman filter. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００２５】(第５の実施の形態）本実施形態は、図３
に示すように、ＧＰＳ受信装置１とは別途に移動体に搭
載された加速度センサ２０を用いて移動体の移動特性
（３次元の加速度）を検出するものである。加速度セン
サ２０の出力はＧＰＳ受信装置１に設けた信号入力部１
９を通して移動特性検出部１７に入力され、移動特性検
出部１７では加速度（Ａｘ、Ａｙ，Ａｚ）の共分散を演
算し、これをカルマンフィルタのパラメータとして用い
る。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様であ
る。(Fifth Embodiment) This embodiment is similar to FIG.
As shown in (1), a moving characteristic (three-dimensional acceleration) of a moving object is detected by using an acceleration sensor 20 mounted on the moving object separately from the GPS receiver 1. The output of the acceleration sensor 20 is a signal input unit 1 provided in the GPS receiver 1.
9, the motion characteristic detector 17 calculates the covariance of the accelerations (Ax, Ay, Az) and uses this as a parameter of the Kalman filter. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００２６】[0026]
【発明の効果】請求項１の発明は、ＧＰＳ用の衛星から
の電波信号を受信し所定時間ごとに衛星との間の擬似的
な距離およびドップラシフトを計測する１次データ計測
部と、１次データ計測部により求めた擬似的な距離およ
びドップラシフトおよび過去の測位値を用いてカルマン
フィルタにより測位値を求める測位値演算部と、ＧＰＳ
受信装置が搭載される移動体の移動特性を検出する移動
特性検出部と、前記移動特性に応じてカルマンフィルタ
のパラメータを逐次更新するパラメータ更新部とを備え
るものであり、ＧＰＳ受信装置を移動体に搭載したとき
に、移動体の移動特性の時間変化に基づいてカルマンフ
ィルタのパラメータを必要に応じて補正するから、カル
マンフィルタのパラメータが固定的に設定されている場
合に比較すると、誤差の発生が少なくなり、測位精度が
高くなるという利点がある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a primary data measuring unit for receiving a radio signal from a GPS satellite and measuring a pseudo distance and a Doppler shift with the satellite at predetermined time intervals; A positioning value calculation unit for obtaining a positioning value by a Kalman filter using the pseudo distance and Doppler shift obtained by the next data measurement unit and past positioning values;
A moving characteristic detecting unit that detects a moving characteristic of a moving object on which the receiving device is mounted, and a parameter updating unit that sequentially updates a parameter of the Kalman filter in accordance with the moving characteristic. When mounted, the parameters of the Kalman filter are corrected as needed based on the change over time in the moving characteristics of the moving object.Therefore, errors are reduced compared to when the parameters of the Kalman filter are fixedly set. There is an advantage that the positioning accuracy is increased.
【００２７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去の測
位値のデータ列に基づいて移動体の加速度の分散値を移
動特性として求めるものであり、移動体の加速度の分散
値をカルマンフィルタのパラメータの設定に用いること
により、移動体の移動に伴う測位値の誤差の発生を抑制
することができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section calculates a variance value of the acceleration of the moving body based on a data string of past positioning values obtained by the positioning value calculating section. By using the variance of the acceleration of the moving body for setting the parameters of the Kalman filter, it is possible to suppress the occurrence of an error in the positioning value due to the movement of the moving body.
【００２８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去の測
位値のうちの速度を微分して移動体の加速度を求めるも
のであり、請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、移動特性検出部が、測位値演算部で求めた過去の測
位値のうちの位置を２階微分して移動体の加速度を求め
るものであり、請求項５の発明は、請求項１の発明にお
いて、移動特性検出部が、移動体に別途に搭載した加速
度センサの出力が入力され、加速度の分散値を移動特性
として求めるものであって、いずれの発明も移動体の加
速度を求める技術の実施態様であって、請求項３の発明
ないし請求項４の発明では、別途の構成を用いることな
く加速度を求める演算機能を追加すればよいから、ソフ
トウェアの変更程度で大幅なコストの増加を伴わずに実
現可能である。また、請求項５の発明では、加速度セン
サを用いるから移動体の加速度を直接的に検出すること
ができ、測位精度がより向上する可能性がある。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the moving characteristic detecting section obtains the acceleration of the moving body by differentiating the speed of the past positioning values obtained by the positioning value calculating section. According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the movement characteristic detecting section obtains the acceleration of the moving body by performing second order differentiation of the position of the past positioning values obtained by the positioning value calculating section. According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement characteristic detection unit receives an output of an acceleration sensor separately mounted on the moving body and obtains a variance value of the acceleration as the movement characteristic. Each of the embodiments is an embodiment of a technique for determining the acceleration of a moving object. In the invention of the third to fourth aspects, an arithmetic function for determining the acceleration may be added without using a separate configuration. From the software change degree It can be realized without an increase in significant cost. According to the fifth aspect of the present invention, since the acceleration sensor is used, the acceleration of the moving body can be directly detected, and the positioning accuracy may be further improved.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２〜第４の実施の形態を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing second to fourth embodiments of the present invention.
【図３】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図４】従来構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional configuration.
１ ＧＰＳ受信装置 ２ ＧＰＳアンテナ １１ 追尾部 １２ １次データ計測部 １３ 測位値演算部 １４ 測位値推定部 １５ パラメータ記憶部 １６ パラメータ更新部 １７ 移動特性検出部 １８ 出力インタフェイス １９ 信号入力部 ２０ 加速度センサ Reference Signs List 1 GPS receiver 2 GPS antenna 11 Tracking unit 12 Primary data measurement unit 13 Positioning value calculation unit 14 Positioning value estimation unit 15 Parameter storage unit 16 Parameter updating unit 17 Moving characteristic detection unit 18 Output interface 19 Signal input unit 20 Acceleration sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末藤 卓也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 福田 正仁 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 辻本 郁夫 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 奥野 健治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 川本 和宏 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5J062 BB01 CC07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takuya Sueto 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works, Ltd. 72) Inventor Ikuo Tsujimoto 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. 1048 Kadoma Kadoma, Matsushita Electric Works, Ltd. F-term (reference) 5J062 BB01 CC07
Claims (5)
所定時間ごとに衛星との間の擬似的な距離およびドップ
ラシフトを計測する１次データ計測部と、１次データ計
測部により求めた擬似的な距離およびドップラシフトお
よび過去の測位値を用いてカルマンフィルタにより測位
値を求める測位値演算部と、ＧＰＳ受信装置が搭載され
る移動体の移動特性を検出する移動特性検出部と、前記
移動特性に応じてカルマンフィルタのパラメータを逐次
更新するパラメータ更新部とを備えることを特徴とする
ＧＰＳ受信装置。1. A primary data measuring unit which receives a radio signal from a GPS satellite and measures a pseudo distance and a Doppler shift from the satellite at predetermined time intervals, and a primary data measuring unit. A positioning value calculation unit that obtains a positioning value by a Kalman filter using a pseudo distance, a Doppler shift, and a past positioning value, a movement characteristic detection unit that detects a movement characteristic of a moving object equipped with a GPS receiver, A GPS receiving apparatus comprising: a parameter updating unit that sequentially updates parameters of a Kalman filter according to characteristics.
求めた過去の測位値のデータ列に基づいて移動体の加速
度の分散値を移動特性として求めることを特徴とする請
求項１記載のＧＰＳ受信装置。2. The moving characteristic detecting unit according to claim 1, wherein a variance value of the acceleration of the moving object is obtained as a moving characteristic based on a data string of past positioning values obtained by the positioning value calculating unit. GPS receiver.
求めた過去の測位値のうちの速度を微分して移動体の加
速度を求めることを特徴とする請求項２記載のＧＰＳ受
信装置。3. The GPS receiving apparatus according to claim 2, wherein the moving characteristic detecting section obtains the acceleration of the moving object by differentiating the speed of the past positioning values obtained by the positioning value calculating section. .
求めた過去の測位値のうちの位置を２階微分して移動体
の加速度を求めることを特徴とする請求項２記載のＧＰ
Ｓ受信装置。4. The GP according to claim 2, wherein the movement characteristic detecting section obtains the acceleration of the moving object by performing second-order differentiation on the position of the past measured values obtained by the measured value calculating section.
S receiver.
搭載した加速度センサの出力が入力され、加速度の分散
値を移動特性として求めることを特徴とする請求項１記
載のＧＰＳ受信装置。5. The GPS receiver according to claim 1, wherein the movement characteristic detection unit receives an output of an acceleration sensor separately mounted on the moving body, and obtains a variance value of the acceleration as the movement characteristic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240593A JP2000065914A (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Gps receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240593A JP2000065914A (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Gps receiver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065914A true JP2000065914A (en) | 2000-03-03 |
Family
ID=17061818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10240593A Pending JP2000065914A (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Gps receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000065914A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169640A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Seiko Epson Corp | Method and apparatus for calculating position |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10240593A patent/JP2000065914A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169640A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Seiko Epson Corp | Method and apparatus for calculating position |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |