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JP4088490B2 - Positioning apparatus and positioning method for moving body - Google Patents
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JP4088490B2 - Positioning apparatus and positioning method for moving body - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はGPS(Global Positioning System)衛星からの電波を受信して、移動体の位置情報を測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動体の測位装置は、図17に示すように、移動体80が有するアンテナで、複数の衛星91,92,93,94から電波を受信し、衛星からの信号に含まれる衛星の位置情報又は位置情報サーバから得られる衛星の位置情報と、衛星と移動体との距離情報により、移動体の位置を測定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の移動体の測位装置では、市街地のように建造物等が多く存在する場所では、アンテナが受信する電波は衛星からの直接波だけでなく、建造物等からの反射波が含まれるマルチパスと呼ばれる現象の影響によって、移動体の測位の精度が悪くなるという問題点を有していた。そこで、本発明は上記問題点を解決し、移動体の測位を精度良く行う測位装置及び測位方法を提供することを課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る移動体の測位装置は、異なる複数の衛星それぞれから電波を受信し、受信した電波に基づいて移動体の位置を算出する測位装置であって、上記複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナと、上記アンテナによって受信された電波の到来方向に応じて上記衛星を複数のグループに分類する第1の衛星分類表と、予め得られている上記衛星の配置情報により定められている衛星を、上記第1の衛星分類表のグループに応じて分類するとともに、上記第1の衛星分類表と比較して、各グループに属する衛星の一致度合いが最も高くなるように分類する第2の衛星分類表とを作成し、上記第1の衛星分類表および上記第2の衛星分類表において同一のグループに含まれる共通の衛星からの電波を直接波として抽出する直接波抽出手段と、上記アンテナによって受信された電波のうち、上記直接波抽出手段によって抽出された直接波に基づいて上記移動体の位置を算出する位置算出手段とを備えたことを特徴としている。
【0005】
本発明によれば、上記アンテナで衛星からの電波を受信することによって、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を識別し、あらかじめ得られている上記複数の衛星それぞれの配置情報と上記アンテナによって受信された電波の到来方向とに基づいて、直接波の到来方向を予測して、予測した直接波の到来方向に基づいて上記アンテナによって受信された電波の中から直接波を抽出し、抽出された直接波に基づいて上記移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0006】
また、本発明による移動体の測位装置は、上記アンテナを、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって構成することを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、上記アンテナをビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって構成することで、それぞれの指向性アンテナがそのビーム方向から到来する電波を受信し、それぞれの指向性アンテナのビーム方向から、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を識別することが可能である。また、複数の方向から到来する電波を受信するための指向性アンテナのビーム方向を変化させる駆動部を有さず、測位装置を単純な構成にすることができる。
【0008】
また、本発明による移動体の測位装置は、上記アンテナを、ビーム方向を変化させる駆動部を備えた指向性アンテナによって構成することを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、駆動部によって指向性アンテナのビーム方向を変化させながら複数の衛星からの電波を受信し、それぞれの電波を受信した時のビーム方向を電波の到来方向とするので、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を少数の指向性アンテナで識別することが可能となる。
【0010】
また、本発明による移動通信端末は、上記本発明の移動体の測位装置を備えたことを特徴としている。
【0011】
本発明によれば、マルチパス現象の影響を受けた衛星からの電波のうち直接波を抽出し、抽出した直接波に基づいて移動通信端末の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動通信端末の測位を精度良く行うことができる。
【0012】
また、本発明による移動体の測位方法は、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナが、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信する電波受信ステップと、直接波抽出手段が、上記アンテナによって受信された電波の到来方向に応じて上記衛星を複数のグループに分類する第1の衛星分類表と、予め得られている上記衛星の配置情報により定められている衛星を、上記第1の衛星分類表のグループに応じて分類するとともに、上記第1の衛星分類表と比較して、各グループに属する衛星の一致度合いが最も高くなるように分類する第2の衛星分類表とを作成し、上記第1の衛星分類表および上記第2の衛星分類表において同一のグループに含まれる共通の衛星からの電波を直接波として抽出する直接波抽出ステップと、位置算出手段が、上記直接波抽出手段の抽出した直接波に基づいて上記移動体の位置を算出する位置算出ステップと、を備えることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、上記アンテナで衛星からの電波を受信することによって、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を識別し、あらかじめ得られている上記複数の衛星それぞれの配置情報と上記アンテナによって受信された電波の到来方向とに基づいて、直接波の到来方向を予測して、予測した直接波の到来方向に基づいて上記アンテナによって受信された電波の中から直接波を抽出し、抽出された直接波に基づいて上記移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0014】
また、本発明の移動体の測位方法は、上記電波受信ステップにおいて、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信することを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、上記アンテナをビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって構成することで、それぞれの指向性アンテナがそのビーム方向から到来する電波を受信し、それぞれの指向性アンテナのビーム方向から、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を識別することが可能である。また、複数の方向から到来する電波を受信するための指向性アンテナのビーム方向を変化させる駆動部を有さず、測位装置を単純な構成にすることができる。
【0016】
また、本発明の移動体の測位方法は、上記電波受信ステップにおいて、ビーム方向を変化させる駆動部を備えた指向性アンテナによって、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信することを特徴とする。
【0017】
本発明によれば、駆動部によって指向性アンテナのビーム方向を変化させながら複数の衛星からの電波を受信し、それぞれの電波を受信した時のビーム方向を電波の到来方向とするので、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を少数の指向性アンテナで識別することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)本発明の第1の実施形態に係る移動体の測位装置について説明する。まず、本発明の第1の実施形態に係る移動体の測位装置の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。本実施形態に係る移動体の測位装置100は、アンテナ110と、直接波抽出部(直接波抽出手段)120と、位置算出部(位置算出手段)130とを備えて構成される。本測位装置100は例えば、移動体が有する携帯電話機等の移動通信端末の表面にアンテナ110を配置し、移動通信端末の内部に直接波抽出部120及び位置算出部130を実装することによって構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0019】
アンテナ110は、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナ111、112、113、114により構成されており、それぞれの指向性アンテナが、そのビーム方向から到来する電波を受信することで、複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向を識別する。なお、本実施形態では、指向性アンテナの数を4つとしたが、アンテナの個数は4つに限定されるものではない。
【0020】
直接波抽出部120は、アンテナ110で受信した電波のうち、直接波を抽出する部分であり、衛星配置取得部121と、直接波到来方向予測部122と、直接波判定部123とを備えて構成される。
【0021】
衛星配置取得部121は、位置情報サーバや、移動体が有する移動機の自己メモリや、または、衛星からの電波により、衛星の軌道情報に基づいた衛星配置情報を取得する部分である。
【0022】
直接波到来方向予測部122は、アンテナ110で衛星からの電波を受信することによって識別する複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部121から受け取る衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する部分である。なお、予測方法についての詳細は後述する。
【0023】
直接波判定部123は、アンテナ110によって受信された複数の衛星それぞれからの電波の到来方向と、直接波到来方向予測部122で予測する複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向に基づいて、アンテナ110によって受信された電波のうち、直接波を判定して抽出する部分である。
【0024】
位置算出部130は、直接波抽出部120で抽出した直接波に基づいて、移動体の位置を算出する部分である。より具体的には、直接波判定部123の直接波の判定結果を受け取り、アンテナ110によって受信された電波のうち直接波のみを用いるか、アンテナ110によって直接波のみが受信された衛星からの電波を用いて、移動体の測位を行う部分である。
【0025】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる移動体の測位方法について説明する。図2は、移動体の測位方法の処理フローを示す図である。
【0026】
図2に示すように、本実施形態に係る移動体の測位装置100は、まず、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナ111、112、113、114により構成されるアンテナ110で衛星からの電波を受信することで、複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向を識別する(ステップS1)。本実施形態では、約90度の指向角を有する指向性アンテナをビーム方向が90度ごとに異なるように配置しているので、電波の到来方向を90度単位で4方向に分けて識別する。なお、アンテナ110は更に指向角の小さい指向性アンテナを多数設けて構成しても良い。例えば、約45度の指向角を有する指向性アンテナをビーム方向が45度ごとに異なるように配置して、電波の到来方向を45度単位で8方向に分けて識別することも可能である。また、指向性アンテナの数と、電波の到来方向を識別する方向数は必ずしも一致しなくてもよい。例えば135度の指向角をもつ4つの指向性アンテナをビーム方向が90度ごとに異なるように配置して、電波の到来方向を8方向に分けて識別することも可能である。図3を用いて、135度の指向角をもつ4つの指向性アンテナのうち2つの指向性アンテナに関して、その概念を説明する。図3において、A、Bは135度の指向角をもつ指向性アンテナ111,112それぞれの指向角を模擬天空上に表示したものである。また、指向性アンテナ111,112はそれぞれ、図3の上部、右部に示すような角度θに対する受信感度分布を有する。この場合、指向性アンテナ111のみに電波が受信される衛星は、図中の模擬天空上でAAの方向から到来する電波であると識別できる。また、指向性アンテナ112のみに電波が受信される電波は、図中の模擬天空上でBBの方向から到来する電波であると識別できる。そして、指向性アンテナ111及び112の両方に受信される電波は図中ABの方角から到来する電波であると識別できる。したがって、4つの指向性アンテナを全て用いると8方向に電波の到来方向を識別することが可能である。このように、指向性アンテナの数と、電波の到来方向を識別する方向数は必ずしも一致しなくてもよく、指向性アンテナの数とそれぞれの指向性アンテナの指向角及び受信感度分布によって決定される方向数に電波の到来方向を識別できる。
【0027】
次に、衛星配置取得部121が、衛星の軌道情報に基づいて、衛星配置情報を取得する(ステップS2)。具体的には、移動体の大まかな位置(例えば、従来のGPSによる測位と同様の方法で求める移動体の位置)、時刻、及び衛星の軌道情報に基づいて、移動体から天空を見上げた際の衛星の配置を得る。
【0028】
次に、直接波到来方向予測部122が、アンテナ110が衛星からの電波を受信することによって識別した複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部121が取得した衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する(ステップS3)。
【0029】
以下、直接波到来方向予測ステップ(ステップS3)での直接波到来方向予測部122の動作について、具体的に説明する。まず、直接波到来方向予測部122は、電波を送信した複数の衛星をそれぞれの電波を受信した指向性アンテナ111,112,113,114ごとのグループに分類する衛星分類表1を作成する。すなわち、衛星分類表1は、指向性アンテナ111、112、113,114のそれぞれのビーム方向を単位として、電波の到来方向ごとに電波を送信した衛星を分類する表である。図4は衛星分類表1の一例であり、図4の衛星分類表1において、A〜Dは衛星からの電波を受信した指向性アンテナごとに衛星を分類するグループを示しており、それぞれが指向性アンテナ111、112、113、114に対応するグループを示している。また、▲1▼〜▲8▼は電波を送信した衛星それぞれに番号を付して表示したものである。なお、衛星分類表1のグループ数はアンテナの数と同数であることは必ずしも必要ではない。例えば、先述のように135度の指向角をもつ4つの指向性アンテナで電波を受信することで、8方向に衛星を分類することもできる。このように指向性アンテナの数と、それぞれの指向性アンテナの指向角及び受信感度分布によって決定されるグループ数で衛星を分類して、電波の到来方向を識別できる。なお、本実施形態における以下の説明では、指向性アンテナの数と電波の到来方向を識別する方向数は同数である場合を説明する。
【0030】
次に、直接波到来方向予測部122は、衛星配置取得部121で取得した衛星配置情報に基づいて、模擬天空上に衛星を配置した衛星配置図を作成する。図5は衛星配置図の一例で、▲1▼〜▲8▼は衛星配置情報に基づいて模擬天空上に配置した衛星に番号を付して表示したものであり、図4の衛星分類表1に含まれる衛星▲1▼〜▲8▼の真の衛星配置を示している。また、図中のNは模擬天空における北方向を示している。
【0031】
次に、直接波到来方向予測部122は、図6に示すように、作成した衛星配置図に、指向性アンテナ111、112、113、114の電波受信範囲を仮想した領域を設定する。図6において、A’〜D’は、指向性アンテナ111、112、113、114の電波受信範囲を仮想して設けた、それぞれの指向性アンテナの電波受信範囲を示している。また、X及びYは指向性アンテナの電波受信範囲を仮想して設けた指向性アンテナの電波受信範囲の境界を示す分割軸であり、この分割軸を境界として模擬天空に配置した衛星を指向性アンテナそれぞれの電波受信範囲ごとに分類できる。なお、この段階では、移動体自体が向いている方位が未知であるため、測位装置が有する指向性アンテナ111、112、113、114のビーム方向の方角も未知であり、したがって、この段階で指向性アンテナ111、112、113、114の電波受信範囲を仮想して衛星配置図に設ける分割軸の方向は適当に設定する。ここで、指向性アンテナの電波受信範囲を仮想した領域は必ずしも指向性アンテナの数と同数である必要はなく、先述のように指向性アンテナの数と、それぞれの指向性アンテナの指向角及び受信感度分布によって規定される数の領域を設けることも可能である。
【0032】
次に、直接波到来方向予測部122は、当該分割軸によって区切った指向性アンテナの電波受信範囲ごとに衛星を分類して、衛星分類表2を作成する。図7は図6の衛星配置図に基づいて作成した衛星分類表2を示しており、図7においてA’〜D’はそれぞれ、指向性アンテナ111、112、113、114の電波受信範囲を仮想して設けた領域ごとに衛星を分類したグループを示している。また、▲1▼〜▲8▼は模擬天空上に配置した衛星の番号を示している。なお、衛星分類表2におけるグループの数は、指向性アンテナの数と同数である必要はなく、先述のように指向性アンテナの数と、それぞれの指向角及び受信感度分布によって規定される数のグループに分類することができる。本実施形態において以下の説明は、指向性アンテナの数と衛星分類表2におけるグループの数は同数である場合を説明する。
【0033】
次に、直接波到来方向予測部122は、作成した衛星分類表1と衛星分類表2とを比較して、衛星の所属グループが一致する衛星の数を算出する演算を行う。そして、図6の衛星配置図に示すように、分割軸(図6においてはX)と模擬天空上の一定の方角(図6においては北方面を示すN)とがなす角度θをパラメータにして分割軸を回転して、衛星分類表2の更新を繰り返し、衛星分類表1と衛星分類表2の衛星の所属グループが一致する衛星の数を算出する演算を繰り返す。そして、図9に示す衛星分類表2のように、衛星分類表1と衛星分類表2の衛星の所属グループが一致する衛星の数が最も大きくなる場合の、衛星配置図におけるパラメータθを図8のようにθmaxとして求める。このθmaxを得ることによって、指向性アンテナ111、112、113、114それぞれのビーム方向の方角が予測され、この場合の図8の衛星配置図に基づいて作成される図9の衛星分類表2は直接波の到来方向を予測したものとなる。
【0034】
続いて、直接波判定部123は、アンテナ110で電波を受信することで求めた電波の到来方向に基づく衛星分類表1と直接波到来方向予測部122で予測した直接波の到来方向に基づく衛星分類表2を比較する。この比較では、衛星分類表1と衛星分類表2において衛星の所属グループが一致しない衛星を求め、所属グループが一致しない衛星からの電波をマルチパス現象による建造物等からの反射波とし、残りの衛星からの電波を直接波と判定して抽出する(ステップS4)。例えば、図4の衛星分類表1と図9の衛星分類表2のように、衛星の所属グループが全て一致する場合には、マルチパス現象による建造物等からの反射波はないものとし、アンテナ110で受信した電波は全て衛星からの直接波と判定する。一方、アンテナ110で受信した電波がマルチパス現象による影響を受け、受信した電波に建造物等からの反射波が含まれる場合には、反射波は直接波の到来方向と異なるために、例えば図10に示すような衛星分類表1が得られ、図10の衛星分類表1と図9の衛星分類表2を比較して、▲6▼の衛星の所属グループが異なるので、衛星分類表1における▲6▼の衛星に対応する電波を反射波と判定し、残りの電波を直接波と判定する。
【0035】
次に、位置算出部130では、直接波抽出部120が抽出した直接波に基づいて移動体の位置を算出する(ステップS5)。
【0036】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る移動体の測位装置は、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナ111、112、113、114によって構成されるアンテナ110で複数の方向から到来する衛星からの電波を受信することにより、電波を受信した指向性アンテナ111、112、113、114それぞれのビーム方向から、アンテナ110で受信した電波それぞれの電波の到来方向を識別することが可能である。また、複数の方向から到来する電波を受信するための指向性アンテナのビーム方向を変化させる駆動部を有さず、測位装置を単純な構成にすることができる。
【0037】
また、直接波到来方向予測部122が、アンテナ110で受信した電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部121から取得する衛星配置情報とに基づいて、指向性アンテナ111、112、113、114のビーム方向の方角を予測して、予測したビーム方向の方角と衛星配置取得部121から取得する衛星配置情報とに基づいて、直接波の到来方向を予測するので、移動体の自己方位を測定する手段を有さず、指向性アンテナ111,112,113,114のビーム方向の方角が測定できなくても、直接波の到来方向を予測することが可能である。
【0038】
そして、直接波判定部123が、アンテナ110で受信した電波のそれぞれの到来方向と、直接波到来方向予測部122で予測した直接波の到来方向とに基づき、アンテナ110で受信した電波のうち直接波を判定して抽出し、位置算出部130が直接波判定部123が抽出した直接波に基づいて移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0039】
(第2実施形態)次に本発明の第2実施形態に係る移動体の測位装置について説明する。まず、本発明の第2の実施形態に係る移動体の測位装置の構成について、図11を参照して説明する。図11は、本発明の第2の実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。本実施形態に係る移動体の測位装置200は、第1の実施形態の測位装置と同様、アンテナ210と、直接波抽出部(直接波抽出手段)220と、位置算出部(位置算出手段)230とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0040】
アンテナ210と位置算出部230はそれぞれ、第1の実施形態のアンテナ110と位置算出部130と同様の構成要素である。直接波抽出部220は、衛星配置取得部221と、直接波到来方向予測部222と、直接波判定部223と、自己方位測定部224とを備えて構成され、衛星配置取得部221と直接波判定部223はそれぞれ、第1の実施形態の衛星配置取得部121と直接波判定部123と同様の構成要素である。
【0041】
自己方位測定部224は、移動体の自己方位を測定する部分であり、例えば、電子コンパス等が用いられる。
【0042】
直接波到来方向予測部222は、自己方位測定部224が測定した移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ211、212、213、214との相対的な角度に基づき、指向性アンテナ211、212、213、214ぞれぞれのビーム方向の方角を取得して、当該ビーム方向の方角と、衛星配置取得部221から受け取る衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する部分である。なお、予測方法の詳細については後述する。
【0043】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる移動体の測位方法について説明する。図12は、本実施形態にかかる移動体の測位方法の処理フローを示す図である。
【0044】
図12において、電波受信ステップ(ステップS11)、衛星配置取得ステップ(ステップS12)はそれぞれ、第1の実施形態の電波受信ステップ(ステップS1)、衛星配置取得ステップ(ステップS2)と同様である。
【0045】
図12に示すように本実施形態にかかる移動体の測位装置200は、電波受信ステップ(ステップS11)、衛星配置取得ステップ(ステップS12)の処理を行った後に、自己方位測定部224が、移動体の自己方位を測定する(ステップS13)。
【0046】
次に、直接波到来方向予測部222が、衛星配置取得部221が取得した衛星配置情報と、自己方位測定部224が測定した移動体の自己方位とに基づいて、直接波の到来方向を予測する(ステップS14)。
【0047】
以下、直接波到来方向予測ステップ(ステップS14)での直接波到来方向予測部222の動作について、具体的に説明する。まず、直接波到来方向予測部222は、電波を送信した複数の衛星をそれぞれの電波を受信した指向性アンテナ211,212,213,214ごとのグループに分類する上述の図4に示すような衛星分類表1を作成する。なお、第1実施形態と同様に、衛星分類表1のグループ数はアンテナの数と同数であることは必ずしも必要ではない。すなわち、指向性アンテナの数と、それぞれの指向角及び受信感度分布によって予め設定されたグループ数で衛星を分類して、電波の到来方向を識別できる。なお、本実施形態における以下の説明では、指向性アンテナの数と電波の到来方向を識別する方向数は同数である場合を説明する。
【0048】
次に、直接波到来方向予測部222は、衛星配置取得部221で取得した衛星配置情報に基づいて、模擬天空上に衛星を配置した図5に示すような衛星配置図を作成する。
【0049】
次に、直接波到来方向予測部222は、移動体の自己方位測定部224が測定した移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ211、212、213、214それぞれの相対的な角度に基づき、指向性アンテナ211、212、213、214それぞれのビーム方向の方角を取得する。
【0050】
次に、直接波到来方向予測部222は、取得した指向性アンテナ211、212、213、214それぞれのビーム方向の方角に基づいて、衛星配置情報に基づいて作成した衛星配置図に、指向性アンテナ211、212、213、214の電波受信範囲を仮想した領域を図13に示すように設定する。図13において、A’〜D’は、指向性アンテナ211、212、213、214の電波受信範囲を仮想して設けた、それぞれの指向性アンテナの電波受信範囲を示している。また、X及びYは指向性アンテナの電波受信範囲を仮想して設けた指向性アンテナ211、212、213、214の電波受信範囲の境界を示す分割軸であり、この分割軸を境界として模擬天空に配置した衛星を指向性アンテナそれぞれの電波受信範囲ごとに分類できる。なお、ここでの分割軸の角度は、指向性アンテナそれぞれのビーム方向の方角が既に算出されているため、衛星配置図で一意に求められる。ここで、第1実施形態と同様に、指向性アンテナの電波受信範囲を仮想した領域は必ずしも指向性アンテナの数と同数である必要はなく、先述のように指向性アンテナの数と、それぞれの指向性アンテナの指向角及び受信感度分布によって規定される数の領域を設けることも可能である。
【0051】
次に、直接波到来方向予測部222は、当該分割軸によって区切った指向性アンテナの電波受信範囲ごとに衛星を分類して、衛星分類表2を作成する。図14は図13の衛星配置図に基づいて作成した衛星分類表2を示しており、図中、A’〜D’はそれぞれ、指向性アンテナ211、212、213、214の電波受信範囲を仮想して設けた領域ごとに衛星を分類したグループを示している。また、▲1▼〜▲8▼は模擬天空上に配置した衛星の番号を示している。なお、以上の処理により作成された衛星分類表2は直接波の到来方向を予測したものとなる。なお、なお、第1実施形態と同様に、衛星分類表2におけるグループの数は、指向性アンテナの数と同数である必要はなく、先述のように指向性アンテナの数と、それぞれの指向角及び受信感度分布によって規定される数のグループに分類することができる。
【0052】
以下、直接波判定ステップ(ステップS15)、位置算出ステップ(ステップS16)はそれぞれ、第1の実施形態の直接波判定ステップ(ステップS4)、位置算出ステップ(ステップS5)と同様である。
【0053】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る移動体の測位装置は、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナ211、212、213、214によって構成されるアンテナ210で複数の方向から到来する衛星からの電波を受信することにより、電波を受信した指向性アンテナ211、212、213、214それぞれのビーム方向から、アンテナ210で受信した電波それぞれの電波の到来方向を識別することが可能である。また、複数の方向から到来する電波を受信するための指向性アンテナのビーム方向を変化させる駆動部を有さず、測位装置を単純な構成にすることができる。
【0054】
また、直接波到来方向予測部222が、自己方位測定部224で測定する移動体の自己方位に基づいて指向性アンテナ211、212、213,214のビーム方向の方角を取得し、当該ビーム方向の方角と衛星配置取得部221から取得する衛星配置情報とに基づいて複数の衛星のそれぞれからの直接波の到来方向を予測するので、第1の実施形態で説明したような複雑な演算を要することなく直接波の到来方向を予測することが可能である。
【0055】
そして、直接波判定部223が、アンテナ210で受信した電波のそれぞれの到来方向と、直接波到来方向予測部222で予測した直接波の電波の到来方向とに基づき、アンテナ210で受信した電波のうち直接波を判定して抽出し、位置算出部230が直接波判定部223が抽出した直接波に基づいて移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0056】
(第3実施形態)次に、本発明の第3の実施形態に係る移動体の測位装置について説明する。まず、本発明の第3の実施形態に係る移動体の測位装置の構成について、図15を参照して説明する。図15は、本発明の第3の実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。本実施形態に係る移動体の測位装置300は、アンテナ310と、直接波抽出部(直接波抽出手段)320と、位置算出部(位置算出手段)330とを備えて構成される。本装置は例えば、移動体が有する携帯電話機等の移動通信端末の表面にアンテナ300を配置し、移動通信端末の内部に直接波抽出部320及び位置算出部330を実装することによって構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0057】
アンテナ310は、指向性アンテナ311が駆動部312によって回転可能な態様により構成されており、指向性アンテナ311が複数の所定回転位置おいて指向性アンテナ311のビーム方向から到来する電波をそれぞれ受信することで、複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向を識別する。
【0058】
直接波抽出部320は、衛星配置取得部321と、直接波到来方向予測部322と、直接波判定部323とを備えて構成され、衛星配置取得部321と直接波判定部323はそれぞれ、第1の実施形態の衛星配置取得部121、直接波判定部123と同様の構成要素である。また、位置算出部330も第1の実施形態の位置算出部130と同様の構成要素である。
【0059】
直接波到来方向予測部322は、アンテナ310で衛星からの電波を受信することによって識別する複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部321から受け取る衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する部分である。なお、予測方法についての詳細は後述する。
【0060】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる移動体の測位方法について説明する。なお、本実施形態に係る移動体の測位方法の処理フローは、第1の実施形態で利用した図2を援用して説明する。また、図4〜図10も適宜援用して説明する。
【0061】
図2に示すように、本実施形態に係る移動体の測位装置300は、指向性アンテナ311が駆動部312によって回転し、複数の所定回転位置における指向性アンテナ311のビーム方向から到来する衛星からの電波を受信することで、複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向を識別する(ステップS1)。本実施形態では、約90度の指向角を有する指向性アンテナ311が駆動部312によって回転し、90度回転するごとに電波を受信するので、電波の到来方向を90度単位で4方向に分けて識別する。なお、指向性アンテナ311を更に指向角の小さい指向性アンテナとし、より多数の回転位置で電波を受信しても良い。例えば、約45度の指向角を有する指向性アンテナが45度回転するごとに電波を受信するようにして、電波の到来方向を45度単位で8方向に分けて識別することも可能である。また、指向性アンテナ311の指向角と、指向性アンテナ311を回転させながら電波を受信する回転位置の角度ピッチは必ずしも一致させる必要はない。例えば、30度の指向角を有する指向性アンテナ311を15度の角度ピッチで回転させて、電波を受信していくことも可能である。なお、本実施形態での以下の説明では、指向性アンテナ311の指向角と、指向性アンテナ311を回転させながら電波を受信する回転位置の角度ピッチとが同じ場合を説明する。
【0062】
次に行う衛星配置取得ステップ(ステップS2)は、第1の実施形態の衛星配置取得ステップ(ステップS2)と同様である。
【0063】
次に、直接波到来方向予測部322が、アンテナ310が衛星からの電波を受信することによって識別した複数の方向から到来する電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部321が取得した衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する(ステップS3)。
【0064】
以下、直接波到来方向予測ステップ(ステップS3)での直接波到来方向予測部322の動作について、具体的に説明する。まず、直接波到来方向予測部322は、電波を送信した複数の衛星をそれぞれの電波を受信した指向性アンテナ311の所定回転位置ごとのグループに分類する図4に示すような衛星分類表1を作成する。図4の衛星分類表1において、A〜Dは衛星からの電波を受信した指向性アンテナ311の所定回転位置ごとに衛星を分類するグループを示しており、指向性アンテナ311が90度回転するごとに衛星からの電波を受信していることを示す。なお、先述のように、指向性アンテナ311の指向角と、指向性アンテナ311を回転させながら電波を受信する回転位置の角度ピッチは必ずしも一致させる必要はない。したがって、衛星分類表1のグループ数も、指向性アンテナ311の1回転分の角度である360度を指向性アンテナの指向角で割った数と同数である必要はなく、指向性アンテナ311が1回転する間に所定の角度ピッチで電波を受信する回数と同数のグループを設けることができる。
【0065】
次に、直接波到来方向予測部322は、衛星配置取得部321で取得した衛星配置情報に基づいて、模擬天空上に衛星を配置した図5に示すような衛星配置図を作成する。
【0066】
次に、直接波到来方向予測部322は、図6に示すように、作成した衛星配置図に、指向性アンテナ311の複数の所定回転位置における電波受信範囲を仮想した領域を設定する。図6において、A’〜D’は、指向性アンテナ311が90度回転するごとに衛星からの電波を受信する場合に、指向性アンテナ311のそれぞれの回転位置における電波受信範囲を仮想して設けた領域を示している。また、X及びYは指向性アンテナ311の所定回転位置における電波受信範囲を仮想して設けた電波受信範囲の境界を示す分割軸であり、この分割軸を境界として模擬天空に配置した衛星を指向性アンテナ311の所定回転位置における電波受信範囲ごとに分類できる。なお、この段階では、移動体自体が向いている方位が未知であるため、測位装置が有する指向性アンテナ311の複数の所定回転位置におけるビーム方向の方角も未知であり、したがって、この段階で指向性アンテナ311の所定回転位置における電波受信範囲を仮想して衛星配置図に設ける分割軸の方向は適当に設定する。なお、本実施形態では衛星配置図に設定する電波受信範囲は、互いに重ならないように設定されているが、指向性アンテナ311の指向角に対して、より細かい回転角度ピッチで電波を受信することも可能であるので、これに応じた電波受信範囲を設定することも可能である。なお、以下の本実施形態の説明では、電波受信範囲が互いに重ならない場合について説明する。
【0067】
次に、直接波到来方向予測部322は、当該分割軸によって区切った指向性アンテナ311の所定回転位置における電波受信範囲ごとに衛星を分類して、図7に示すような衛星分類表2を作成する。この場合、図7においてA’〜D’はそれぞれ、指向性アンテナ311が90度回転するごとの電波受信範囲を仮想して設けた領域に衛星を分類したグループを示している。なお、本実施形態では衛星分類表2のグループ数は、衛星配置図に設定した電波受信範囲が互いに重ならないように指向性アンテナ311が1回転する間に電波を受信する回数と同数のグループ数を得ているが、先述のように指向性アンテナ311の指向角に対して、より細かい回転角度ピッチで電波を受信することも可能であるので、これに応じたグループ数を得ることも可能である。
【0068】
以下、本実施形態にかかる測位装置300で行う処理は、第1の実施形態と同様の方法である。
【0069】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る移動体の測位装置は、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナ310として、ビーム方向を変化させる駆動部312により回転する指向性アンテナ311を用い、指向性アンテナ311が複数の所定回転位置において、複数の所定回転位置それぞれにおける指向性アンテナ311のビーム方向から到来する電波を受信し、電波を受信した時の指向性アンテナ311の所定回転位置におけるビーム方向を受信した電波の到来方向とするので、アンテナ310で受信した電波それぞれの電波の到来方向を識別することが可能である。また、1つの指向性アンテナで多くの電波の到来方向を識別できる。
【0070】
また、直接波到来方向予測部322が、アンテナ310で受信した電波のそれぞれの到来方向と、衛星配置取得部321から取得する衛星配置情報とに基づいて、指向性アンテナ311の複数の所定回転位置におけるビーム方向の方角を予測して、予測したビーム方向の方角と衛星配置取得部321から取得する衛星配置情報とに基づいて、直接波の到来方向を予測するので、移動体の自己方位を測定する手段を有さず、指向性アンテナ311のビーム方向の方角が測定できなくても、直接波の到来方向を予測することが可能である。
【0071】
そして、直接波判定部323が、アンテナ310で受信した電波のそれぞれの到来方向と、直接波到来方向予測部322で予測した直接波の電波の到来方向とに基づき、アンテナ310で受信した電波のうち直接波を判定して抽出し、位置算出部330が直接波判定部323が抽出した直接波に基づいて移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0072】
(第4実施形態)次に本発明の第4実施形態に係る移動体の測位装置について説明する。まず、本発明の第4の実施形態に係る移動体の測位装置の構成について、図16を参照して説明する。図16は、本発明の第4の実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。本実施形態に係る移動体の測位装置400は、第3の実施形態と同様に、アンテナ410と、直接波抽出部(直接波抽出手段)420と、位置算出部(位置算出手段)430とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0073】
アンテナ410と位置算出部430はそれぞれ、第3の実施形態のアンテナ310、位置算出部330と同様の構成要素である。直接波抽出部420は、衛星配置取得部421と、直接波到来方向予測部422と、直接波判定部423と、自己方位測定部424とを備えて構成され、衛星配置取得部421と直接波判定部423はそれぞれ、第3の実施形態の衛星配置取得部321と直接波判定部323と同様の構成要素であり、自己方位測定部424は第2の実施形態の自己方位測定部224と同様の構成要素である。
【0074】
直接波到来方向予測部422は、自己方位測定部424が測定した移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ411の複数の所定回転位置との相対的な角度に基づき、指向性アンテナ411の所定回転位置それぞれにおけるビーム方向の方角を取得して、当該ビーム方向の方角と、衛星配置取得部421から受け取る衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する部分である。なお、予測方法についての詳細は後述する。
【0075】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる移動体の測位方法について説明する。なお、本実施形態に係る移動体の測位方法の処理フローは、第2の実施形態で利用した図12を援用して説明する。また、図4〜図14も適宜援用して説明する。
【0076】
図12において、電波受信ステップ(ステップS11)は第3の実施形態の電波受信ステップ(ステップS1)と同様であり、衛星配置取得ステップ(ステップS12)及び自己方位測定ステップ(ステップS13)はそれぞれ、第2の実施形態の衛星配置取得ステップ(ステップS12)及び自己方位測定ステップ(ステップS13)と同様である。
【0077】
図12に示すように本実施形態にかかる移動体の測位装置400は、電波受信ステップ(ステップS11)、衛星配置取得ステップ(ステップS12)、移動体の自己方位測定ステップ(ステップS13)の処理を行った後に、直接波到来方向予測部422が、自己方位測定部424が測定した移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ411の複数の所定回転位置との相対的な角度に基づいて、指向性アンテナ411の所定回転位置におけるビーム方向の方角を取得し、当該ビーム方向の方角と衛星配置取得部421が取得した衛星配置情報とに基づいて、複数の衛星それぞれからの直接波の到来方向を予測する(ステップS14)。
【0078】
以下、直接波到来方向予測ステップ(ステップS14)での直接波到来方向予測部422の動作について、具体的に説明する。まず、直接波到来方向予測部422は、電波を送信した複数の衛星をそれぞれの電波を受信した指向性アンテナ411の所定回転位置ごとのグループに分類する図4に示すような衛星分類表1を作成する。なお、第3実施形態と同様に、指向性アンテナ411の指向角と、指向性アンテナ411を回転させながら電波を受信する回転角度ピッチは必ずしも一致させる必要はない。例えば、30度の指向角を有する指向性アンテナ411を15度の角度ピッチで回転させて、電波を受信していくことも可能である。なお、本実施形態での以下の説明では、指向性アンテナ411の指向角と、指向性アンテナ411を回転させながら電波を受信する回転位置の角度ピッチとが同じ場合を説明する。
【0079】
次に、直接波到来方向予測部422は、衛星配置取得部421で取得した衛星配置情報に基づいて、模擬天空上に衛星を配置した図5に示すような衛星配置図を作成する。
【0080】
次に、直接波到来方向予測部422は、移動体の自己方位測定部422が測定した移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ411の所定回転位置それぞれの相対的な角度に基づき、指向性アンテナ411の複数の所定回転位置それぞれにおけるビーム方向の方角を取得する。
【0081】
次に、直接波到来方向予測部422は、取得した指向性アンテナ411の複数の所定回転位置それぞれにおけるビーム方向の方角に基づいて、衛星配置情報に基づいて作成した衛星配置図に、指向性アンテナ411の複数の所定回転位置における電波受信範囲を仮想した領域を図13に示すように設定する。図13において、A’〜D’は、指向性アンテナ411が90度回転するごとに衛星からの電波を受信する場合に、指向性アンテナ411のそれぞれの回転位置における電波受信範囲を仮想して設けた領域を示している。また、X及びYは指向性アンテナ411の所定回転位置における電波受信範囲を仮想して設けた電波受信範囲の境界を示す分割軸であり、この分割軸を境界として模擬天空に配置した衛星を指向性アンテナ411の所定回転位置における電波受信範囲ごとに分類できる。なお、ここでの分割軸の角度は、指向性アンテナ411の複数の所定回転位置それぞれにおけるビーム方向の方角が既に算出されているため、衛星配置図で一意に求められる。なお、第3実施形態と同様に、本実施形態では衛星配置図に設定する電波受信範囲は、互いに重ならないように設定されているが、指向性アンテナ411の指向角に対して、より細かい回転角度ピッチで電波を受信することも可能であるので、これに応じた電波受信範囲を設定することも可能である。なお、以下の本実施形態の説明では、電波受信範囲が互いに重ならない場合について説明する。
【0082】
次に、直接波到来方向予測部422は、当該分割軸によって区切った指向性アンテナ411の所定回転位置における電波受信範囲ごとに衛星を分類して、図14に示すような衛星分類表2を作成する。この場合、図14においてA’〜D’はそれぞれ、指向性アンテナ411が90度回転するごとの電波受信範囲を仮想して設けた領域ごとに衛星を分類したグループを示している。なお、第3の実施形態と同様に、本実施形態では衛星分類表2のグループ数は、衛星配置図に設定した電波受信範囲が互いに重ならないように指向性アンテナ411が1回転する間に電波を受信する回数と同数のグループ数を得ているが、先述のように指向性アンテナ411の指向角に対して、より細かい回転角度ピッチで電波を受信することも可能であるので、これに応じたグループ数を得ることも可能である。
【0083】
以下、本実施形態にかかる測位装置400で行う処理は、第3の実施形態と同様の方法である。
【0084】
続いて、本実施形態に係る移動体の測位装置の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る移動体の測位装置は、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナ410として、ビーム方向を変化させる駆動部412により回転する指向性アンテナ411を用い、指向性アンテナ411が複数の所定回転位置において、複数の所定回転位置それぞれにおける指向性アンテナ411のビーム方向から到来する電波を受信し、電波を受信した時の指向性アンテナ411の所定回転位置におけるビーム方向を受信した電波の到来方向とするので、アンテナ410で受信した電波それぞれの電波の到来方向を識別することが可能である。また、1つの指向性アンテナで多くの電波の到来方向を識別できる。
【0085】
また、直接波到来方向予測部422が、自己方位測定部424で測定する移動体の自己方位と、移動体と指向性アンテナ411の複数の所定回転位置それぞれの相対的角度に基づいて、指向性アンテナ411の複数の所定回転位置それぞれにおけるビーム方向の方角を取得して、取得したビーム方向の方角と衛星配置取得手段421で取得する衛星配置情報に基づいて、直接波の到来方向を予測するので、第3の実施形態で説明したような複雑な演算を要することなく直接波の到来方向を予測することが可能である。
【0086】
そして、直接波判定部423が、アンテナ411で受信した電波のそれぞれの到来方向と、直接波到来方向予測部422で予測した直接波の電波の到来方向とに基づき、アンテナ410で受信した電波のうち直接波を判定して抽出し、位置算出部430が直接波判定部423が抽出した直接波に基づいて移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【0087】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナが、複数の衛星から受信した電波のそれぞれの到来方向を識別し、あらかじめ得られている上記複数の衛星それぞれの位置情報と上記アンテナによって受信された電波の到来方向とに基づいて、直接波の到来方向を予測して、上記アンテナによって受信された電波の中から直接波を抽出し、抽出された直接波に基づいて上記移動体の位置を算出するので、位置の算出において反射波の影響を排除できる。その結果、移動体の測位を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態及び第3実施形態に係る移動体の測位方法の処理フローを示す図である。
【図3】4つの指向性アンテナで衛星からの電波を受信して、8方向に電波の到来方向を識別する概念を説明するための図である。
【図4】電波を送信した衛星を電波を受信した指向性アンテナごとに分類する衛星分類表1である。
【図5】衛星配置取得手段により取得する衛星配置情報に基づいて、衛星を模擬天空上に配置した衛星配置図である。
【図6】指向性アンテナの電波受信範囲を仮想して設定した衛星配置図である。
【図7】図5の衛星配置図に基づいて作成される衛星分類表2である。
【図8】指向性アンテナの電波受信範囲を設定した衛星配置図である。
【図9】図7の衛星配置図に基づいて作成される衛星分類表2である。
【図10】受信電波にマルチパス現象による反射波が含まれる場合に作成される衛星分類表1である。
【図11】本発明の第2実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。
【図12】本発明の第2実施形態及び第4実施形態に係る移動体の測位方法の処理フローを示す図である。
【図13】指向性アンテナの電波受信範囲を設定した衛星配置図である。
【図14】図12の衛星配置図に基づいて作成される衛星分類表2である。
【図15】本発明の第3実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。
【図16】本発明の第4実施形態に係る移動体の測位装置の構成図である。
【図17】従来の移動体の測位装置を示す図である。
【符号の説明】
110,210,310,410…アンテナ、111〜114,211〜2140,311,411…指向性アンテナ、120,220,320,420…直接波抽出部、121,221,321,421…衛星配置取得部、122,222,322,422…直接波到来方向予測部、123,223,323,423…直接波判定部、224,424…自己方位測定部、130,230,330,430…位置算出部、412…駆動部、80…移動体、91〜94…衛星
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for receiving radio waves from a GPS (Global Positioning System) satellite and measuring position information of a moving body.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 17, a conventional mobile positioning device receives radio waves from a plurality of satellites 91, 92, 93, and 94 with an antenna of a mobile body 80, and positions of the satellites included in signals from the satellites. The position of the moving body is measured based on the position information of the satellite obtained from the information or the position information server and the distance information between the satellite and the moving body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional mobile positioning device, the radio wave received by the antenna includes not only the direct wave from the satellite but also the reflected wave from the building or the like in a place where there are many buildings or the like such as an urban area. Due to the influence of a phenomenon called multipath, there is a problem in that the positioning accuracy of the moving body deteriorates. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a positioning device and a positioning method for accurately positioning a mobile object.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a mobile positioning apparatus according to the present invention is a positioning apparatus that receives radio waves from each of a plurality of different satellites and calculates the position of the mobile body based on the received radio waves. An antenna that receives radio waves from each of the satellites in a manner in which the direction of arrival can be identified, and a first satellite classification table that classifies the satellites into a plurality of groups according to the arrival directions of the radio waves received by the antennas And classifying the satellites defined by the satellite arrangement information obtained in advance according to the groups in the first satellite classification table, and comparing each group with the first satellite classification table. And a second satellite classification table that classifies the satellites so that the degree of coincidence of the satellites belonging to the highest is included, and is included in the same group in the first satellite classification table and the second satellite classification table That Common Direct wave extraction means for extracting radio waves from the satellite as direct waves, and position calculation for calculating the position of the moving body based on the direct waves extracted by the direct wave extraction means among the radio waves received by the antenna And a means.
[0005]
According to the present invention, by receiving radio waves from a satellite with the antenna, the arrival directions of radio waves received from a plurality of satellites are identified, and the arrangement information of each of the plurality of satellites obtained in advance and the above Based on the arrival direction of the radio wave received by the antenna, the arrival direction of the direct wave is predicted, and the direct wave is extracted from the radio wave received by the antenna based on the predicted arrival direction of the direct wave. Since the position of the moving body is calculated based on the extracted direct wave, the influence of the reflected wave can be eliminated in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0006]
In the mobile positioning apparatus according to the present invention, the antenna includes a plurality of directional antennas arranged so that beam directions are different from each other.
[0007]
According to the present invention, the antenna is composed of a plurality of directional antennas arranged so that their beam directions are different from each other, so that each directional antenna receives radio waves arriving from the beam direction and receives each directional antenna. The arrival directions of radio waves received from a plurality of satellites can be identified from the beam direction of the antenna. In addition, the positioning device can be configured simply without having a drive unit that changes the beam direction of the directional antenna for receiving radio waves coming from a plurality of directions.
[0008]
The mobile positioning apparatus according to the present invention is characterized in that the antenna is configured by a directional antenna including a drive unit that changes a beam direction.
[0009]
According to the present invention, the driving unit receives radio waves from a plurality of satellites while changing the beam direction of the directional antenna, and the beam direction when receiving each radio wave is the arrival direction of the radio waves. Each direction of arrival of radio waves received from the satellite can be identified by a small number of directional antennas.
[0010]
A mobile communication terminal according to the present invention includes the above-described mobile positioning apparatus of the present invention.
[0011]
According to the present invention, the direct wave is extracted from the radio waves from the satellite affected by the multipath phenomenon, and the position of the mobile communication terminal is calculated based on the extracted direct wave. The influence can be eliminated. As a result, positioning of the mobile communication terminal can be performed with high accuracy.
[0012]
Further, in the mobile positioning method according to the present invention, the antenna that receives the radio waves from each of the plurality of satellites in a manner capable of identifying the direction of arrival of the radio waves identifies the direction of arrival of the radio waves from each of the plurality of satellites. Radio wave receiving step, direct wave extraction means, a first satellite classification table for classifying the satellites into a plurality of groups according to the direction of arrival of the radio wave received by the antenna, and the previously obtained The satellites determined by the satellite arrangement information are classified according to the groups in the first satellite classification table, and the degree of coincidence of the satellites belonging to each group is the highest compared to the first satellite classification table. A second satellite classification table that classifies so as to be higher, and is included in the same group in the first satellite classification table and the second satellite classification table Common A direct wave extracting step for extracting radio waves from the satellite as a direct wave, and a position calculating unit for calculating the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave extracting unit. It is characterized by.
[0013]
According to the present invention, by receiving radio waves from a satellite with the antenna, the arrival directions of radio waves received from a plurality of satellites are identified, and the arrangement information of each of the plurality of satellites obtained in advance and the above Based on the arrival direction of the radio wave received by the antenna, the arrival direction of the direct wave is predicted, and the direct wave is extracted from the radio wave received by the antenna based on the predicted arrival direction of the direct wave. Since the position of the moving body is calculated based on the extracted direct wave, the influence of the reflected wave can be eliminated in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0014]
In the radio wave positioning method according to the present invention, in the radio wave receiving step, radio waves from each of the plurality of satellites are identified by the plurality of directional antennas arranged so that the beam directions are different from each other. And receiving.
[0015]
According to the present invention, the antenna is composed of a plurality of directional antennas arranged so that their beam directions are different from each other, so that each directional antenna receives radio waves arriving from the beam direction and receives each directional antenna. The arrival directions of radio waves received from a plurality of satellites can be identified from the beam direction of the antenna. In addition, the positioning device can be configured simply without having a drive unit that changes the beam direction of the directional antenna for receiving radio waves coming from a plurality of directions.
[0016]
Also, in the positioning method of the moving body of the present invention, in the radio wave receiving step, radio waves from each of the plurality of satellites are identified and received by a directional antenna having a drive unit that changes the beam direction. It is characterized by doing.
[0017]
According to the present invention, the driving unit receives radio waves from a plurality of satellites while changing the beam direction of the directional antenna, and the beam direction when receiving each radio wave is the arrival direction of the radio waves. Each direction of arrival of radio waves received from the satellite can be identified by a small number of directional antennas.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First Embodiment) A mobile positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the mobile positioning apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention. The mobile positioning apparatus 100 according to this embodiment includes an antenna 110, a direct wave extraction unit (direct wave extraction unit) 120, and a position calculation unit (position calculation unit) 130. The positioning device 100 is configured, for example, by disposing an antenna 110 on the surface of a mobile communication terminal such as a mobile phone possessed by a mobile body and mounting a direct wave extraction unit 120 and a position calculation unit 130 inside the mobile communication terminal. The Hereinafter, each component will be described in detail.
[0019]
The antenna 110 includes a plurality of directional antennas 111, 112, 113, and 114 arranged so that beam directions are different from each other, and each directional antenna receives radio waves coming from the beam direction. Thus, the arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions are identified. In the present embodiment, the number of directional antennas is four, but the number of antennas is not limited to four.
[0020]
The direct wave extraction unit 120 is a part that extracts a direct wave from radio waves received by the antenna 110, and includes a satellite arrangement acquisition unit 121, a direct wave arrival direction prediction unit 122, and a direct wave determination unit 123. Composed.
[0021]
The satellite arrangement acquisition unit 121 is a part that acquires satellite arrangement information based on the orbit information of the satellite by using a position information server, a self-memory of a mobile device included in the mobile body, or a radio wave from the satellite.
[0022]
The direct wave arrival direction prediction unit 122 is based on the arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions identified by receiving radio waves from the satellite by the antenna 110 and the satellite arrangement information received from the satellite arrangement acquisition unit 121. Thus, it is a part for predicting the arrival direction of the direct wave from each of the plurality of satellites. Details of the prediction method will be described later.
[0023]
The direct wave determination unit 123 is based on the arrival directions of the radio waves from the plurality of satellites received by the antenna 110 and the arrival directions of the direct waves from the plurality of satellites predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 122. This is the part that determines and extracts the direct wave from the radio wave received by the antenna 110.
[0024]
The position calculation unit 130 is a part that calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave extraction unit 120. More specifically, the direct wave determination unit 123 receives the direct wave determination result, and uses only the direct wave among the radio waves received by the antenna 110 or the radio wave from the satellite from which only the direct wave is received by the antenna 110. This is the part that measures the position of the moving object.
[0025]
Subsequently, the operation of the mobile positioning apparatus according to the present embodiment will be described, and a mobile positioning method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a processing flow of a positioning method for a moving object.
[0026]
As shown in FIG. 2, the mobile positioning apparatus 100 according to the present embodiment first includes an antenna 110 including a plurality of directional antennas 111, 112, 113, and 114 arranged so that beam directions are different from each other. By receiving the radio wave from the satellite, the arrival directions of the radio waves coming from a plurality of directions are identified (step S1). In the present embodiment, since the directional antennas having a directivity angle of about 90 degrees are arranged so that the beam directions are different every 90 degrees, the arrival directions of radio waves are identified in four directions in units of 90 degrees. The antenna 110 may be configured by providing a large number of directional antennas having a smaller directivity angle. For example, directional antennas having a directivity angle of about 45 degrees can be arranged so that the beam directions are different every 45 degrees, and the arrival directions of radio waves can be divided into 8 directions in units of 45 degrees. Further, the number of directional antennas and the number of directions for identifying the arrival direction of radio waves do not necessarily have to match. For example, four directional antennas having a directional angle of 135 degrees may be arranged so that the beam directions are different every 90 degrees, and the arrival directions of radio waves can be divided into eight directions for identification. The concept of two directional antennas out of four directional antennas having a directional angle of 135 degrees will be described with reference to FIG. In FIG. 3, A and B indicate the directivity angles of the directional antennas 111 and 112 having a directivity angle of 135 degrees on the simulated sky. Further, each of the directional antennas 111 and 112 has a reception sensitivity distribution with respect to the angle θ as shown in the upper part and the right part of FIG. In this case, a satellite from which radio waves are received only by the directional antenna 111 can be identified as radio waves coming from the direction AA on the simulated sky in the figure. Further, a radio wave received only by the directional antenna 112 can be identified as a radio wave arriving from the BB direction on the simulated sky in the figure. The radio waves received by both the directional antennas 111 and 112 can be identified as radio waves coming from the direction AB in the figure. Therefore, when all four directional antennas are used, the arrival directions of radio waves can be identified in eight directions. As described above, the number of directional antennas and the number of directions for identifying the arrival direction of radio waves do not necessarily match, and are determined by the number of directional antennas, the directional angle of each directional antenna, and the reception sensitivity distribution. The direction of arrival of radio waves can be identified by the number of directions.
[0027]
Next, the satellite arrangement acquisition unit 121 acquires satellite arrangement information based on the satellite orbit information (step S2). Specifically, when looking up to the sky from the moving object based on the approximate position of the moving object (for example, the position of the moving object obtained by the same method as conventional GPS positioning), time, and satellite orbit information Get the satellite arrangement.
[0028]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 122 receives the arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions identified by the antenna 110 receiving radio waves from the satellite, and the satellite arrangement acquired by the satellite arrangement acquisition unit 121. Based on the information, the arrival direction of the direct wave from each of the plurality of satellites is predicted (step S3).
[0029]
Hereinafter, the operation of the direct wave arrival direction prediction unit 122 in the direct wave arrival direction prediction step (step S3) will be specifically described. First, the direct wave arrival direction prediction unit 122 creates a satellite classification table 1 that classifies a plurality of satellites that have transmitted radio waves into groups for each of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 that have received the respective radio waves. That is, the satellite classification table 1 is a table for classifying the satellites that have transmitted radio waves for each arrival direction of radio waves, with the beam directions of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 as units. FIG. 4 shows an example of the satellite classification table 1. In the satellite classification table 1 of FIG. 4, A to D indicate groups for classifying the satellites for each directional antenna that receives radio waves from the satellites. The groups corresponding to the directional antennas 111, 112, 113, and 114 are shown. In addition, (1) to (8) are numbers displayed for each satellite that has transmitted radio waves. Note that the number of groups in the satellite classification table 1 is not necessarily the same as the number of antennas. For example, the satellites can be classified into eight directions by receiving radio waves with four directional antennas having a directional angle of 135 degrees as described above. In this way, it is possible to identify the arrival direction of radio waves by classifying satellites by the number of directional antennas, the number of groups determined by the directional angle of each directional antenna and the reception sensitivity distribution. In the following description of the present embodiment, a case will be described in which the number of directional antennas and the number of directions for identifying the arrival direction of radio waves are the same.
[0030]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 122 creates a satellite arrangement map in which satellites are arranged on the simulated sky based on the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 121. FIG. 5 is an example of a satellite layout diagram, and (1) to (8) are the numbers assigned to the satellites placed on the simulated sky based on the satellite placement information. The satellite classification table 1 in FIG. The true satellite arrangement of the satellites {circle around (1)} to {circle around (8)} included in FIG. N in the figure indicates the north direction in the simulated sky.
[0031]
Next, as shown in FIG. 6, the direct wave arrival direction prediction unit 122 sets an area in which the radio wave reception ranges of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 are assumed in the created satellite arrangement diagram. In FIG. 6, A ′ to D ′ indicate the radio wave reception ranges of the respective directional antennas provided by virtually setting the radio wave reception ranges of the directional antennas 111, 112, 113, and 114. X and Y are division axes that indicate the boundaries of the radio wave reception range of the directional antenna, which is virtually provided with the radio wave reception range of the directional antenna, and the satellites arranged in the simulated sky with this division axis as a boundary. It can be classified according to the radio wave reception range of each antenna. At this stage, since the azimuth to which the mobile body itself is pointing is unknown, the direction of the beam direction of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 included in the positioning device is also unknown, and therefore, the directivity is determined at this stage. The direction of the split axis provided in the satellite layout map with the radio wave reception range of the directional antennas 111, 112, 113, 114 is set appropriately. Here, the area where the radio wave reception range of the directional antenna is hypothesized is not necessarily the same as the number of directional antennas. As described above, the number of directional antennas, the directional angle of each directional antenna, and the reception It is also possible to provide a number of regions defined by the sensitivity distribution.
[0032]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 122 classifies the satellites for each radio wave reception range of the directional antenna divided by the division axis, and creates the satellite classification table 2. FIG. 7 shows a satellite classification table 2 created based on the satellite layout diagram of FIG. 6. In FIG. 7, A ′ to D ′ indicate the radio wave reception ranges of the directional antennas 111, 112, 113, and 114, respectively. A group is shown in which satellites are classified for each of the areas provided. In addition, (1) to (8) indicate the numbers of the satellites arranged on the simulated sky. The number of groups in the satellite classification table 2 does not have to be the same as the number of directional antennas. As described above, the number of directional antennas, the number defined by the respective directional angles and reception sensitivity distributions. Can be classified into groups. In the present embodiment, the following description explains a case where the number of directional antennas and the number of groups in the satellite classification table 2 are the same.
[0033]
Next, the direct wave arrival direction predicting unit 122 compares the created satellite classification table 1 with the satellite classification table 2 and performs an operation for calculating the number of satellites with which the satellites belong to the same group. Then, as shown in the satellite layout diagram of FIG. 6, the angle θ formed by the division axis (X in FIG. 6) and a certain direction on the simulated sky (N indicating the north side in FIG. 6) is used as a parameter. The division axis is rotated, the update of the satellite classification table 2 is repeated, and the calculation for calculating the number of satellites to which the satellite groups in the satellite classification table 1 and the satellite classification table 2 match is repeated. Then, as in the satellite classification table 2 shown in FIG. 9, the parameter θ in the satellite layout diagram when the number of satellites to which the satellites belong to the satellite classification table 1 and the satellite classification table 2 is the largest is shown in FIG. It calculates | requires as (theta) max like this. By obtaining this θmax, the direction of the beam direction of each of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 is predicted, and the satellite classification table 2 of FIG. 9 created based on the satellite arrangement diagram of FIG. The direction of arrival of direct waves is predicted.
[0034]
Subsequently, the direct wave determination unit 123 includes a satellite classification table 1 based on the arrival direction of the radio wave obtained by receiving the radio wave with the antenna 110 and a satellite based on the arrival direction of the direct wave predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 122. The classification table 2 is compared. In this comparison, the satellite classification table 1 and the satellite classification table 2 obtain satellites whose satellite group does not match, and the radio waves from the satellites whose group does not match are reflected from the building due to multipath phenomenon, and the rest Radio waves from the satellite are determined as direct waves and extracted (step S4). For example, as shown in the satellite classification table 1 in FIG. 4 and the satellite classification table 2 in FIG. 9, when all the satellite groups belong to each other, it is assumed that there is no reflected wave from the building or the like due to the multipath phenomenon, and the antenna All radio waves received at 110 are determined to be direct waves from the satellite. On the other hand, when the radio wave received by the antenna 110 is affected by the multipath phenomenon and the received radio wave includes a reflected wave from a building or the like, the reflected wave is different from the arrival direction of the direct wave. 10 is obtained, and the satellite classification table 1 in FIG. 10 is compared with the satellite classification table 2 in FIG. The radio wave corresponding to the satellite of (6) is determined as a reflected wave, and the remaining radio waves are determined as direct waves.
[0035]
Next, the position calculation unit 130 calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave extraction unit 120 (step S5).
[0036]
Then, the effect | action and effect of the positioning apparatus of the moving body which concern on this embodiment are demonstrated. The mobile positioning apparatus according to the present embodiment is an antenna 110 composed of a plurality of directional antennas 111, 112, 113, 114 arranged so that beam directions are different from each other. By receiving the radio wave, it is possible to identify the arrival directions of the radio waves received by the antenna 110 from the beam directions of the directional antennas 111, 112, 113, and 114 that have received the radio waves. In addition, the positioning device can be configured simply without having a drive unit that changes the beam direction of the directional antenna for receiving radio waves coming from a plurality of directions.
[0037]
Further, the direct wave arrival direction prediction unit 122 uses the directional antennas 111, 112, 113, 114 based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 110 and the satellite arrangement information acquired from the satellite arrangement acquisition unit 121. The direction of the direct beam arrival direction is predicted based on the predicted direction of the beam direction and the direction of the predicted beam direction and the satellite arrangement information acquired from the satellite arrangement acquisition unit 121. Even if the direction of the beam direction of the directional antennas 111, 112, 113, 114 cannot be measured, the arrival direction of the direct wave can be predicted.
[0038]
Then, the direct wave determination unit 123 directly selects the direct wave out of the radio waves received by the antenna 110 based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 110 and the direct wave arrival direction predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 122. Since the wave is determined and extracted, and the position calculation unit 130 calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave determination unit 123, the influence of the reflected wave can be eliminated in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0039]
(Second Embodiment) Next, a mobile positioning apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of a positioning apparatus for a moving body according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention. Similar to the positioning apparatus of the first embodiment, the mobile positioning apparatus 200 according to the present embodiment includes an antenna 210, a direct wave extraction unit (direct wave extraction unit) 220, and a position calculation unit (position calculation unit) 230. And is configured. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0040]
The antenna 210 and the position calculation unit 230 are components similar to the antenna 110 and the position calculation unit 130 of the first embodiment, respectively. The direct wave extraction unit 220 includes a satellite arrangement acquisition unit 221, a direct wave arrival direction prediction unit 222, a direct wave determination unit 223, and a self-direction measurement unit 224. The determination unit 223 is a component similar to the satellite arrangement acquisition unit 121 and the direct wave determination unit 123 of the first embodiment.
[0041]
The self-orientation measuring unit 224 is a part that measures the self-orientation of the moving object, and for example, an electronic compass is used.
[0042]
The direct wave arrival direction prediction unit 222 is based on the directional antenna 211 based on the self-direction of the moving object measured by the self-direction measuring unit 224 and the relative angle between the moving object and the directional antennas 211, 212, 213, and 214. , 212, 213, and 214, and the direct wave from each of the plurality of satellites based on the direction of the beam direction and the satellite arrangement information received from the satellite arrangement acquisition unit 221. This is the part that predicts the direction of arrival. Details of the prediction method will be described later.
[0043]
Subsequently, the operation of the mobile positioning apparatus according to the present embodiment will be described, and a mobile positioning method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating a processing flow of the positioning method of the moving body according to the present embodiment.
[0044]
In FIG. 12, the radio wave reception step (step S11) and the satellite arrangement acquisition step (step S12) are the same as the radio wave reception step (step S1) and the satellite arrangement acquisition step (step S2) of the first embodiment, respectively.
[0045]
As shown in FIG. 12, the mobile positioning apparatus 200 according to the present embodiment performs the processing of the radio wave reception step (step S11) and the satellite arrangement acquisition step (step S12). The self-orientation of the body is measured (step S13).
[0046]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 222 predicts the arrival direction of the direct wave based on the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 221 and the self direction of the moving body measured by the self direction measurement unit 224. (Step S14).
[0047]
Hereinafter, the operation of the direct wave arrival direction prediction unit 222 in the direct wave arrival direction prediction step (step S14) will be specifically described. First, the direct wave arrival direction predicting unit 222 classifies a plurality of satellites that have transmitted radio waves into groups for each of the directional antennas 211, 212, 213, and 214 that have received the respective radio waves, as shown in FIG. A classification table 1 is created. As in the first embodiment, the number of groups in the satellite classification table 1 is not necessarily the same as the number of antennas. That is, the arrival directions of radio waves can be identified by classifying satellites according to the number of directional antennas and the number of groups set in advance according to the respective directivity angles and reception sensitivity distributions. In the following description of the present embodiment, a case will be described in which the number of directional antennas and the number of directions for identifying the arrival direction of radio waves are the same.
[0048]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 222 creates a satellite arrangement diagram as shown in FIG. 5 in which the satellites are arranged on the simulated sky based on the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 221.
[0049]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 222 determines the mobile body's self-direction measured by the mobile body's self-direction measurement unit 224 and the relative angles of the mobile body and the directional antennas 211, 212, 213, and 214. Based on this, the direction of the beam direction of each of the directional antennas 211, 212, 213, and 214 is acquired.
[0050]
Next, the direct wave arrival direction predicting unit 222 adds the directional antenna to the satellite arrangement map created based on the satellite arrangement information based on the obtained beam direction directions of the directional antennas 211, 212, 213, and 214. Areas imagining the radio wave reception ranges 211, 212, 213, and 214 are set as shown in FIG. In FIG. 13, A ′ to D ′ indicate the radio wave reception ranges of the respective directional antennas, which are virtually provided with the radio wave reception ranges of the directional antennas 211, 212, 213, and 214. X and Y are division axes that indicate boundaries of the radio wave reception ranges of the directional antennas 211, 212, 213, and 214 that virtually provide the radio wave reception ranges of the directional antennas. Can be classified according to the radio wave reception range of each directional antenna. Note that the angle of the split axis here is uniquely obtained from the satellite layout drawing because the direction of the beam direction of each directional antenna has already been calculated. Here, as in the first embodiment, the area where the radio wave reception range of the directional antenna is hypothesized does not necessarily have to be the same as the number of directional antennas. It is also possible to provide a number of regions defined by the directivity angle of the directional antenna and the reception sensitivity distribution.
[0051]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 222 classifies the satellites for each radio wave reception range of the directional antenna divided by the division axis, and creates the satellite classification table 2. FIG. 14 shows a satellite classification table 2 created based on the satellite layout diagram of FIG. 13, where A ′ to D ′ indicate the radio wave reception ranges of the directional antennas 211, 212, 213, and 214, respectively. A group is shown in which satellites are classified for each of the areas provided. In addition, (1) to (8) indicate the numbers of the satellites arranged on the simulated sky. In addition, the satellite classification table 2 created by the above processing is a prediction of the arrival direction of the direct wave. Note that, as in the first embodiment, the number of groups in the satellite classification table 2 does not have to be the same as the number of directional antennas. As described above, the number of directional antennas and the respective directivity angles And a number of groups defined by the reception sensitivity distribution.
[0052]
Hereinafter, the direct wave determination step (step S15) and the position calculation step (step S16) are the same as the direct wave determination step (step S4) and the position calculation step (step S5) of the first embodiment, respectively.
[0053]
Then, the effect | action and effect of the positioning apparatus of the moving body which concern on this embodiment are demonstrated. The mobile positioning device according to the present embodiment is an antenna 210 composed of a plurality of directional antennas 211, 212, 213, and 214 arranged so that beam directions are different from each other. By receiving radio waves, the arrival directions of the radio waves received by the antenna 210 can be identified from the beam directions of the directional antennas 211, 212, 213, and 214 that have received the radio waves. In addition, the positioning device can be configured simply without having a drive unit that changes the beam direction of the directional antenna for receiving radio waves coming from a plurality of directions.
[0054]
Further, the direct wave arrival direction prediction unit 222 acquires the direction of the beam direction of the directional antennas 211, 212, 213, and 214 based on the self direction of the moving body measured by the self direction measurement unit 224, and Since the direction of arrival of direct waves from each of the plurality of satellites is predicted based on the direction and the satellite arrangement information acquired from the satellite arrangement acquisition unit 221, complicated calculation as described in the first embodiment is required. It is possible to predict the direction of arrival of direct waves.
[0055]
Then, based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 210 and the arrival directions of the direct waves predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 222, the direct wave determination unit 223 receives the radio waves received by the antenna 210. Among them, the direct wave is determined and extracted, and the position calculation unit 230 calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave determination unit 223, so that it is possible to eliminate the influence of the reflected wave in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0056]
(Third Embodiment) Next, a mobile positioning apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of a mobile positioning apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15: is a block diagram of the positioning apparatus of the moving body which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. A mobile positioning apparatus 300 according to the present embodiment includes an antenna 310, a direct wave extraction unit (direct wave extraction unit) 320, and a position calculation unit (position calculation unit) 330. This apparatus is configured, for example, by disposing an antenna 300 on the surface of a mobile communication terminal such as a mobile phone included in a mobile body and mounting a direct wave extraction unit 320 and a position calculation unit 330 inside the mobile communication terminal. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0057]
The antenna 310 is configured in such a manner that the directional antenna 311 can be rotated by the drive unit 312, and the directional antenna 311 receives radio waves coming from the beam direction of the directional antenna 311 at a plurality of predetermined rotation positions, respectively. Thus, the arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions are identified.
[0058]
The direct wave extraction unit 320 includes a satellite arrangement acquisition unit 321, a direct wave arrival direction prediction unit 322, and a direct wave determination unit 323. The satellite arrangement acquisition unit 321 and the direct wave determination unit 323 each include a first It is the same component as the satellite arrangement | positioning acquisition part 121 of 1 embodiment, and the direct wave determination part 123. FIG. Further, the position calculation unit 330 is the same component as the position calculation unit 130 of the first embodiment.
[0059]
The direct wave arrival direction prediction unit 322 is based on the arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions identified by receiving radio waves from the satellite by the antenna 310 and the satellite arrangement information received from the satellite arrangement acquisition unit 321. Thus, it is a part for predicting the arrival direction of the direct wave from each of the plurality of satellites. Details of the prediction method will be described later.
[0060]
Subsequently, the operation of the mobile positioning apparatus according to the present embodiment will be described, and a mobile positioning method according to the embodiment of the present invention will be described. In addition, the processing flow of the positioning method of the mobile body which concerns on this embodiment is demonstrated using the FIG. 2 utilized in 1st Embodiment. In addition, FIGS. 4 to 10 will be described with appropriate assistance.
[0061]
As shown in FIG. 2, the mobile positioning apparatus 300 according to the present embodiment includes a satellite arriving from the beam direction of the directional antenna 311 at a plurality of predetermined rotational positions, with the directional antenna 311 rotated by the driving unit 312. Are received, each arrival direction of the radio waves coming from a plurality of directions is identified (step S1). In this embodiment, the directional antenna 311 having a directivity angle of about 90 degrees is rotated by the drive unit 312 and receives radio waves every 90 degrees, so the arrival direction of radio waves is divided into four directions in units of 90 degrees. Identify. The directional antenna 311 may be a directional antenna having a smaller directional angle, and radio waves may be received at a larger number of rotational positions. For example, by receiving a radio wave every time a directional antenna having a directivity angle of about 45 degrees rotates 45 degrees, it is possible to identify the arrival direction of the radio wave by dividing it into 8 directions in units of 45 degrees. In addition, the directivity angle of the directional antenna 311 and the angular pitch of the rotation position where the radio wave is received while rotating the directional antenna 311 are not necessarily matched. For example, radio waves can be received by rotating a directional antenna 311 having a directivity angle of 30 degrees at an angular pitch of 15 degrees. In the following description of the present embodiment, a case will be described in which the directivity angle of the directional antenna 311 is the same as the angular pitch of the rotational position where the radio wave is received while the directional antenna 311 is rotated.
[0062]
The satellite arrangement acquisition step (step S2) to be performed next is the same as the satellite arrangement acquisition step (step S2) of the first embodiment.
[0063]
Next, direct wave arrival direction prediction unit 322 receives arrival directions of radio waves arriving from a plurality of directions identified by antenna 310 receiving radio waves from the satellite, and satellite arrangement acquired by satellite arrangement acquisition unit 321. Based on the information, the arrival direction of the direct wave from each of the plurality of satellites is predicted (step S3).
[0064]
Hereinafter, the operation of the direct wave arrival direction prediction unit 322 in the direct wave arrival direction prediction step (step S3) will be specifically described. First, the direct wave arrival direction prediction unit 322 classifies a plurality of satellites that have transmitted radio waves into groups for each predetermined rotational position of the directional antenna 311 that has received the respective radio waves, as shown in FIG. create. In the satellite classification table 1 of FIG. 4, A to D indicate groups for classifying the satellites for each predetermined rotation position of the directional antenna 311 that has received radio waves from the satellite, and each time the directional antenna 311 rotates 90 degrees. Indicates that it is receiving radio waves from the satellite. As described above, the directivity angle of the directional antenna 311 and the angular pitch of the rotational position where the radio wave is received while rotating the directional antenna 311 are not necessarily matched. Therefore, the number of groups in the satellite classification table 1 does not have to be the same as the number obtained by dividing 360 degrees, which is an angle of one rotation of the directional antenna 311, by the directional angle of the directional antenna. It is possible to provide as many groups as the number of times radio waves are received at a predetermined angular pitch during rotation.
[0065]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 322 creates a satellite arrangement diagram as shown in FIG. 5 in which satellites are arranged on the simulated sky based on the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 321.
[0066]
Next, as shown in FIG. 6, the direct wave arrival direction prediction unit 322 sets an area in which the radio wave reception range at a plurality of predetermined rotational positions of the directional antenna 311 is hypothesized in the created satellite arrangement diagram. In FIG. 6, A ′ to D ′ virtually provide a radio wave reception range at each rotation position of the directional antenna 311 when receiving radio waves from the satellite every time the directional antenna 311 rotates 90 degrees. Shows the area. X and Y are division axes indicating the boundaries of the radio wave reception range provided by imagining the radio wave reception range at a predetermined rotational position of the directional antenna 311. The satellites arranged in the simulated sky are directed to the division axis as a boundary. It can classify | categorize for every radio wave reception range in the predetermined rotation position of the property antenna 311. At this stage, since the azimuth to which the moving body itself faces is unknown, the direction of the beam direction at a plurality of predetermined rotational positions of the directional antenna 311 included in the positioning device is also unknown. The direction of the split axis provided in the satellite layout diagram is set appropriately, assuming the radio wave reception range at a predetermined rotation position of the directional antenna 311. In this embodiment, the radio wave reception ranges set in the satellite layout are set so as not to overlap each other, but radio waves are received at a finer rotation angle pitch with respect to the directivity angle of the directional antenna 311. Therefore, it is also possible to set a radio wave reception range according to this. In the following description of the present embodiment, a case where radio wave reception ranges do not overlap each other will be described.
[0067]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 322 classifies the satellites for each radio wave reception range at a predetermined rotation position of the directional antenna 311 divided by the division axis, and creates a satellite classification table 2 as shown in FIG. To do. In this case, A ′ to D ′ in FIG. 7 indicate groups in which satellites are classified into regions in which radio wave reception ranges are provided virtually every time the directional antenna 311 rotates 90 degrees. In the present embodiment, the number of groups in the satellite classification table 2 is the same as the number of times the radio wave is received during one rotation of the directional antenna 311 so that the radio wave reception ranges set in the satellite layout diagram do not overlap each other. However, as described above, it is also possible to receive radio waves at a finer rotation angle pitch with respect to the directivity angle of the directional antenna 311. Therefore, it is possible to obtain the number of groups corresponding to this. is there.
[0068]
Hereinafter, the processing performed by the positioning device 300 according to the present embodiment is the same method as in the first embodiment.
[0069]
Then, the effect | action and effect of the positioning apparatus of the moving body which concern on this embodiment are demonstrated. The mobile positioning device according to the present embodiment is a directional antenna that is rotated by a drive unit 312 that changes the beam direction as an antenna 310 that receives radio waves from each of a plurality of satellites in a manner in which the direction of arrival can be identified. 311, the directional antenna 311 receives a radio wave arriving from the beam direction of the directional antenna 311 at each of the plurality of predetermined rotation positions at the plurality of predetermined rotation positions, and the predetermined direction of the directional antenna 311 when the radio wave is received. Since the direction of the beam at the rotation position is the arrival direction of the received radio wave, the arrival direction of each radio wave received by the antenna 310 can be identified. In addition, the arrival direction of many radio waves can be identified with one directional antenna.
[0070]
Further, the direct wave arrival direction prediction unit 322 has a plurality of predetermined rotational positions of the directional antenna 311 based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 310 and the satellite arrangement information acquired from the satellite arrangement acquisition unit 321. The direction of the beam direction is predicted, and the arrival direction of the direct wave is predicted based on the predicted direction of the beam direction and the satellite arrangement information acquired from the satellite arrangement acquisition unit 321. Even if the direction of the beam direction of the directional antenna 311 cannot be measured, the arrival direction of the direct wave can be predicted.
[0071]
Then, based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 310 and the arrival directions of the direct waves predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 322, the direct wave determination unit 323 receives the radio waves received by the antenna 310. Among them, the direct wave is determined and extracted, and the position calculation unit 330 calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave determination unit 323, so that it is possible to eliminate the influence of the reflected wave in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0072]
(Fourth Embodiment) Next, a mobile positioning apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of a mobile positioning apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16: is a block diagram of the positioning apparatus of the moving body which concerns on the 4th Embodiment of this invention. Similar to the third embodiment, the mobile positioning apparatus 400 according to the present embodiment includes an antenna 410, a direct wave extraction unit (direct wave extraction unit) 420, and a position calculation unit (position calculation unit) 430. It is prepared for. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0073]
The antenna 410 and the position calculation unit 430 are the same components as the antenna 310 and the position calculation unit 330 of the third embodiment, respectively. The direct wave extraction unit 420 includes a satellite arrangement acquisition unit 421, a direct wave arrival direction prediction unit 422, a direct wave determination unit 423, and a self-direction measurement unit 424. The determination unit 423 is the same component as the satellite arrangement acquisition unit 321 and the direct wave determination unit 323 of the third embodiment, and the self-direction measurement unit 424 is the same as the self-direction measurement unit 224 of the second embodiment. Is a component of
[0074]
The direct wave arrival direction prediction unit 422 is based on the relative direction angle between the mobile body's self-direction measured by the self-direction measurement unit 424 and a plurality of predetermined rotational positions of the mobile body and the directional antenna 411. The direction of the direct wave from each of the plurality of satellites is predicted based on the direction of the beam direction at each of the predetermined rotation positions and the satellite arrangement information received from the satellite arrangement acquisition unit 421. It is a part to do. Details of the prediction method will be described later.
[0075]
Subsequently, the operation of the mobile positioning apparatus according to the present embodiment will be described, and a mobile positioning method according to the embodiment of the present invention will be described. In addition, the processing flow of the positioning method of the mobile body which concerns on this embodiment is demonstrated using the FIG. 12 utilized in 2nd Embodiment. Moreover, FIGS. 4-14 is also used suitably and demonstrated.
[0076]
In FIG. 12, the radio wave reception step (step S11) is the same as the radio wave reception step (step S1) of the third embodiment, and the satellite arrangement acquisition step (step S12) and the self-orientation measurement step (step S13) are respectively performed. This is the same as the satellite arrangement acquisition step (step S12) and the self-orientation measurement step (step S13) of the second embodiment.
[0077]
As shown in FIG. 12, the mobile positioning apparatus 400 according to the present embodiment performs processing of a radio wave reception step (step S <b> 11), a satellite arrangement acquisition step (step S <b> 12), and a mobile body self-azimuth measurement step (step S <b> 13). After performing, the direct wave arrival direction prediction unit 422 is based on the relative angle between the mobile body's self-direction measured by the self-direction measurement unit 424 and a plurality of predetermined rotation positions of the mobile body and the directional antenna 411. The direction of the beam direction at a predetermined rotational position of the directional antenna 411 is acquired, and the arrival of direct waves from each of the plurality of satellites based on the direction of the beam direction and the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 421 A direction is predicted (step S14).
[0078]
Hereinafter, the operation of the direct wave arrival direction prediction unit 422 in the direct wave arrival direction prediction step (step S14) will be specifically described. First, the direct wave arrival direction prediction unit 422 classifies a plurality of satellites that have transmitted radio waves into groups for each predetermined rotational position of the directional antenna 411 that has received the respective radio waves, as shown in FIG. create. As in the third embodiment, the directivity angle of the directional antenna 411 and the rotation angle pitch for receiving radio waves while rotating the directional antenna 411 are not necessarily matched. For example, a radio wave can be received by rotating a directional antenna 411 having a directivity angle of 30 degrees with an angular pitch of 15 degrees. In the following description of the present embodiment, a case will be described in which the directivity angle of the directional antenna 411 is the same as the angular pitch of the rotational position where the radio wave is received while the directional antenna 411 is rotated.
[0079]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 422 creates a satellite layout diagram as shown in FIG. 5 in which the satellites are arranged on the simulated sky based on the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 421.
[0080]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 422 is based on the mobile body's self-direction measured by the mobile body's self-direction measurement unit 422 and the relative angle of each of the predetermined rotational positions of the mobile body and the directional antenna 411. The direction of the beam direction at each of a plurality of predetermined rotational positions of the directional antenna 411 is acquired.
[0081]
Next, the direct wave arrival direction predicting unit 422 displays the directional antenna on the satellite arrangement map created based on the satellite arrangement information based on the direction of the beam direction at each of the plurality of predetermined rotation positions of the acquired directional antenna 411. An area imagining the radio wave reception range at a plurality of predetermined rotation positions 411 is set as shown in FIG. In FIG. 13, A ′ to D ′ virtually provide a radio wave reception range at each rotation position of the directional antenna 411 when receiving radio waves from the satellite every time the directional antenna 411 rotates 90 degrees. Shows the area. X and Y are split axes indicating the boundary of the radio wave reception range provided by virtually setting the radio wave reception range at the predetermined rotation position of the directional antenna 411, and the satellite arranged in the simulated sky is pointed at the split axis as a boundary. It can classify | categorize for every radio wave reception range in the predetermined rotation position of the property antenna 411. Note that the angle of the split axis here is uniquely obtained from the satellite layout drawing because the direction of the beam direction at each of a plurality of predetermined rotational positions of the directional antenna 411 has already been calculated. As in the third embodiment, the radio wave reception ranges set in the satellite layout diagram are set so as not to overlap with each other in this embodiment, but with a finer rotation with respect to the directivity angle of the directional antenna 411. Since it is possible to receive radio waves at an angular pitch, it is also possible to set a radio wave reception range according to this. In the following description of the present embodiment, a case where radio wave reception ranges do not overlap each other will be described.
[0082]
Next, the direct wave arrival direction prediction unit 422 classifies the satellites for each radio wave reception range at a predetermined rotational position of the directional antenna 411 divided by the division axis, and creates a satellite classification table 2 as shown in FIG. To do. In this case, A ′ to D ′ in FIG. 14 indicate groups in which satellites are classified for each region in which a radio wave reception range is virtually provided every time the directional antenna 411 rotates 90 degrees. As in the third embodiment, in this embodiment, the number of groups in the satellite classification table 2 is the number of radio waves during one rotation of the directional antenna 411 so that the radio wave reception ranges set in the satellite layout diagram do not overlap each other. However, as described above, it is possible to receive radio waves with a finer rotation angle pitch with respect to the directivity angle of the directional antenna 411 as described above. It is also possible to get the number of groups.
[0083]
Hereinafter, the processing performed by the positioning device 400 according to the present embodiment is the same method as in the third embodiment.
[0084]
Then, the effect | action and effect of the positioning apparatus of the moving body which concern on this embodiment are demonstrated. The mobile positioning apparatus according to the present embodiment is a directional antenna that is rotated by a drive unit 412 that changes a beam direction as an antenna 410 that receives radio waves from each of a plurality of satellites in a manner in which the arrival direction can be identified. 411, when the directional antenna 411 receives a radio wave arriving from the beam direction of the directional antenna 411 at each of the plurality of predetermined rotation positions at the plurality of predetermined rotation positions, the predetermined direction of the directional antenna 411 when the radio wave is received. Since the beam direction at the rotation position is the arrival direction of the received radio wave, the arrival direction of each radio wave received by the antenna 410 can be identified. In addition, the arrival direction of many radio waves can be identified with one directional antenna.
[0085]
Further, the direct wave arrival direction predicting unit 422 has directivity based on the self-orientation of the moving object measured by the self-orientation measuring unit 424 and the relative angles of the plurality of predetermined rotational positions of the moving object and the directional antenna 411. Since the direction of the beam direction at each of the plurality of predetermined rotation positions of the antenna 411 is acquired, and the arrival direction of the direct wave is predicted based on the acquired direction of the beam direction and the satellite arrangement information acquired by the satellite arrangement acquisition unit 421. The arrival direction of a direct wave can be predicted without requiring a complicated calculation as described in the third embodiment.
[0086]
Then, based on the arrival directions of the radio waves received by the antenna 411 and the arrival directions of the direct waves predicted by the direct wave arrival direction prediction unit 422, the direct wave determination unit 423 receives the radio waves received by the antenna 410. Among them, the direct wave is determined and extracted, and the position calculation unit 430 calculates the position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave determination unit 423. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the reflected wave in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the antenna that receives the radio waves from each of the plurality of satellites in such a manner that the direction of arrival can be identified identifies the direction of arrival of each of the radio waves received from the plurality of satellites. Based on the obtained position information of each of the plurality of satellites and the arrival direction of the radio wave received by the antenna, the direct wave arrival direction is predicted, and the direct wave from the radio waves received by the antenna is estimated. Since the position of the moving body is calculated based on the extracted direct wave, the influence of the reflected wave can be eliminated in the position calculation. As a result, the positioning of the moving body can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a processing flow of a mobile positioning method according to the first and third embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of receiving radio waves from a satellite with four directional antennas and identifying the arrival directions of radio waves in eight directions.
FIG. 4 is a satellite classification table 1 for classifying a satellite that has transmitted a radio wave for each directional antenna that has received the radio wave.
FIG. 5 is a satellite arrangement diagram in which satellites are arranged on a simulated sky based on satellite arrangement information acquired by a satellite arrangement acquisition unit.
FIG. 6 is a satellite layout diagram in which a radio wave reception range of a directional antenna is virtually set.
7 is a satellite classification table 2 created based on the satellite layout diagram of FIG.
FIG. 8 is a satellite layout diagram in which a radio wave reception range of a directional antenna is set.
9 is a satellite classification table 2 created based on the satellite layout diagram of FIG.
FIG. 10 is a satellite classification table 1 created when a received wave includes a reflected wave due to a multipath phenomenon.
FIG. 11 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a processing flow of a positioning method for a moving body according to the second embodiment and the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a satellite layout diagram in which a radio wave reception range of a directional antenna is set.
14 is a satellite classification table 2 created based on the satellite layout diagram of FIG.
FIG. 15 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a configuration diagram of a mobile positioning apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a conventional positioning device for a moving body.
[Explanation of symbols]
110, 210, 310, 410 ... antenna, 111-114, 211-2140, 311, 411 ... directional antenna, 120, 220, 320, 420 ... direct wave extraction unit, 121, 221, 321, 421 ... satellite arrangement acquisition 122, 222, 322, 422 ... direct wave arrival direction prediction unit, 123, 223, 323, 423 ... direct wave determination unit, 224, 424 ... self-direction measuring unit, 130, 230, 330, 430 ... position calculation unit 412 ... Drive unit, 80 ... Moving body, 91-94 ... Satellite

Claims (7)

異なる複数の衛星それぞれから電波を受信し、受信した電波に基づいて移動体の位置を算出する測位装置において、
前記複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナと、
前記アンテナによって受信された電波の到来方向に応じて前記衛星を複数のグループに分類する第1の衛星分類表と、予め得られている前記衛星の配置情報により定められている衛星を、前記第1の衛星分類表のグループに応じて分類するとともに、前記第1の衛星分類表と比較して、各グループに属する衛星の一致度合いが最も高くなるように分類する第2の衛星分類表とを作成し、前記第1の衛星分類表および前記第2の衛星分類表において同一のグループに含まれる共通の衛星からの電波を直接波として抽出する直接波抽出手段と、
前記アンテナによって受信された電波のうち、前記直接波抽出手段によって抽出された直接波に基づいて前記移動体の位置を算出する位置算出手段と、を備えたことを特徴とする移動体の測位装置。
In a positioning device that receives radio waves from each of a plurality of different satellites and calculates the position of a moving body based on the received radio waves,
An antenna that receives radio waves from each of the plurality of satellites in a manner in which the direction of arrival can be identified;
A first satellite classification table that classifies the satellites into a plurality of groups according to the direction of arrival of radio waves received by the antenna, and a satellite that is defined by the satellite arrangement information that is obtained in advance. A second satellite classification table that classifies the satellites according to the group of the first satellite classification table and classifies the satellites belonging to each group so as to have the highest degree of coincidence as compared with the first satellite classification table. Direct wave extraction means for creating and extracting radio waves from a common satellite included in the same group in the first satellite classification table and the second satellite classification table as a direct wave;
A position calculating means for calculating a position of the moving body based on a direct wave extracted by the direct wave extracting means from among the radio waves received by the antenna; .
前記アンテナは、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の移動体の測位装置
The said antenna is comprised by the several directional antenna arrange | positioned so that beam directions may mutually differ, The positioning apparatus of the mobile body of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記アンテナは、ビーム方向を変化させる駆動部を備えた指向性アンテナによって構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の移動体の測位装置。
The said antenna is comprised with the directional antenna provided with the drive part which changes a beam direction, The positioning apparatus of the moving body of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
請求項1〜3いずれか一項記載の測位装置を搭載する
ことを特徴とする移動通信端末。
A mobile communication terminal comprising the positioning device according to claim 1.
異なる複数の衛星それぞれから電波を受信し、受信した電波に基づいて移動体の位置を算出する測位方法において、
複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別可能な態様で受信するアンテナが、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信する電波受信ステップと、
直接波抽出手段が、前記アンテナによって受信された電波の到来方向に応じて前記衛星を複数のグループに分類する第1の衛星分類表と、予め得られている前記衛星の配置情報により定められている衛星を、前記第1の衛星分類表のグループに応じて分類するとともに、前記第1の衛星分類表と比較して、各グループに属する衛星の一致度合いが最も高くなるように分類する第2の衛星分類表とを作成し、前記第1の衛星分類表および前記第2の衛星分類表において同一のグループに含まれる共通の衛星からの電波を直接波として抽出する直接波抽出ステップと、
位置算出手段が、直接波抽出手段の抽出した直接波に基づいて前記移動体の位置を算出する位置算出ステップと、
を備えることを特徴とする移動体の測位方法。
In a positioning method that receives radio waves from each of a plurality of different satellites and calculates the position of the moving body based on the received radio waves,
A radio wave receiving step in which an antenna that receives radio waves from each of the plurality of satellites in a manner capable of identifying the arrival direction thereof, and receives radio waves from each of the plurality of satellites by identifying the arrival direction;
The direct wave extracting means is defined by a first satellite classification table for classifying the satellites into a plurality of groups according to the direction of arrival of the radio wave received by the antenna, and the satellite arrangement information obtained in advance. A second satellite is classified according to the group of the first satellite classification table, and is classified so that the degree of coincidence of the satellites belonging to each group is the highest as compared with the first satellite classification table. A direct wave extraction step of extracting a radio wave from a common satellite included in the same group in the first satellite classification table and the second satellite classification table as a direct wave;
A position calculating unit that calculates a position of the moving body based on the direct wave extracted by the direct wave extracting unit;
A positioning method for a moving object, comprising:
前記電波受信ステップでは、ビーム方向が互いに異なるように配置された複数の指向性アンテナによって、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信する
ことを特徴とする請求項5に記載の移動体の測位方法。
6. The radio wave receiving step according to claim 5, wherein radio waves from each of a plurality of satellites are received by identifying a direction of arrival by a plurality of directional antennas arranged so that beam directions are different from each other. The moving body positioning method described.
前記電波受信ステップでは、ビーム方向を変化させる駆動部を備えた指向性アンテナによって、複数の衛星それぞれからの電波を、その到来方向を識別して受信する
ことを特徴とする請求項5に記載の移動体の測位方法。
6. The radio wave receiving step according to claim 5, wherein radio waves from each of a plurality of satellites are received by identifying a direction of arrival by a directional antenna having a drive unit that changes a beam direction. Positioning method for moving objects.
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