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JP5903906B2 - Positioning satellite signal receiver, positioning satellite signal receiver processing method, and program - Google Patents

Positioning satellite signal receiver, positioning satellite signal receiver processing method, and program Download PDF

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JP5903906B2 JP2012015717A JP2012015717A JP5903906B2 JP 5903906 B2 JP5903906 B2 JP 5903906B2 JP 2012015717 A JP2012015717 A JP 2012015717A JP 2012015717 A JP2012015717 A JP 2012015717A JP 5903906 B2 JP5903906 B2 JP 5903906B2
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

本発明は、測位衛星信号受信機、測位衛星信号受信機の処理方法、および、プログラムに関する。   The present invention relates to a positioning satellite signal receiver, a processing method of a positioning satellite signal receiver, and a program.

一般に、GPS(Global Positioning System)を用いた測位装置において、受信機の移動速度を算出する際には、X,Y,Z方向の速度成分と受信機のクロックドリフト量の計4つを未知数とした方程式を解く必要があることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   In general, in a positioning device using GPS (Global Positioning System), when calculating the moving speed of a receiver, a total of four speed components in the X, Y, and Z directions and a clock drift amount of the receiver are defined as unknowns. It is known that it is necessary to solve the equation (see, for example, Patent Document 1).

この際に起こりうる問題として、次のような場合がある。つまり、上述の4つの未知数の方程式を解いて、受信機の移動速度を算出すると、前回の算出値(例えば、1秒前の算出値)から今回の算出値が急激に変化しているが、受信機の実際の移動速度は急変しておらず、実際の移動速度と、算出された移動速度とが一致しない場合がある。   Problems that may occur at this time include the following cases. That is, when the above four unknown equations are solved and the moving speed of the receiver is calculated, the calculated value of this time is abruptly changed from the previous calculated value (for example, the calculated value of one second before). The actual moving speed of the receiver does not change suddenly, and the actual moving speed may not match the calculated moving speed.

この問題の原因としては、クロックドリフトが正しく求められないことにより、移動速度が急変することが挙げられる。つまり、GPS衛星から受信機に直接に到来する測位信号である直接波の他に、GPS衛星から建物などに反射してから受信機に到来する測位信号であるマルチパス波が存在するため、4つの未知数を有する方程式を、最小二乗法を用いて解いた場合に、クロックドリフトが正しく求められなくなる。その結果、受信機の移動速度も正しく求めることができず、移動速度が急変する場合がある   The cause of this problem is that the moving speed suddenly changes because the clock drift is not correctly obtained. In other words, in addition to the direct wave that is a positioning signal that directly arrives at the receiver from the GPS satellite, there is a multipath wave that is a positioning signal that arrives at the receiver after being reflected from the GPS satellite to the building or the like. When an equation having two unknowns is solved using the method of least squares, clock drift cannot be obtained correctly. As a result, the moving speed of the receiver cannot be obtained correctly, and the moving speed may change suddenly.

上述の受信機に用いられるクロックとしては、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)を挙げることができる。TCXOは、クロックドリフト量が急激に変化するものではないことが知られている。   An example of the clock used in the above-described receiver is TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator). It is known that TCXO does not change the amount of clock drift abruptly.

そこで、受信機の移動速度の急変を防ぎ、正しい移動速度を求める方法として、次の方法が考えられる。つまり、移動速度またはクロックドリフト量に急変が発生した場合には、前回までの移動速度の演算で、測位信号の受信状態が良いと判断されたデータの平均値を用いて、再度、移動速度の算出を行うことにより、移動速度の急変を防ぐとともに正しい移動速度を求める方法が考えられている。なお、上述の平均値としては、移動速度などの急変が発生する前に、予め算出されて記憶部に記憶されたものを例示することができる。   Therefore, the following method can be considered as a method for preventing a sudden change in the moving speed of the receiver and obtaining the correct moving speed. In other words, when a sudden change occurs in the moving speed or clock drift amount, the moving speed is calculated again using the average value of the data that has been determined that the positioning signal reception state is good in the previous calculation of the moving speed. There has been considered a method of calculating a correct moving speed while preventing a sudden change in the moving speed by calculating. Examples of the above average value include those that are calculated in advance and stored in the storage unit before a sudden change such as a moving speed occurs.

特開2000−312163号公報JP 2000-31163 A

上述の方法では、マルチパス波を判定する技術として、測位信号と、受信機が生成する測位信号のレプリカ信号と、を比較する際に、受信機側で中心と考えられるC/Aコード位相から一定量進んだC/Aコードと一定量遅れたC/Aコードを作り、それぞれについて受信信号との相関を取り、両者が等しくなるようにして推定コード位相を求める技術が用いられている。   In the above method, as a technique for determining a multipath wave, when comparing a positioning signal and a replica signal of a positioning signal generated by a receiver, a C / A code phase considered to be the center on the receiver side is used. A technique is used in which a C / A code advanced by a certain amount and a C / A code delayed by a certain amount are created, the correlation between the C / A code and the received signal is obtained, and the estimated code phase is obtained so that both are equal.

この技術によれば、直接波とマルチパス波との混合波の場合には、混合波からマルチパス波を排除することができる。しかしながら、マルチパス波のみが受信機に受信された場合には、受信した測位信号がマルチパス波であると判別することができないという問題があった。このようにマルチパス波のみが受信された場合には、算出される受信機の移動速度に大きな誤差が発生するという問題があった。   According to this technique, in the case of a mixed wave of a direct wave and a multipath wave, the multipath wave can be excluded from the mixed wave. However, when only the multipath wave is received by the receiver, there is a problem that the received positioning signal cannot be determined as a multipath wave. When only multipath waves are received in this way, there is a problem that a large error occurs in the calculated moving speed of the receiver.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、衛星からのマルチパス波のみが受信されるような状況が発生しても、移動速度などの誤算出を抑制することができる測位衛星信号受信機、測位衛星信号受信機の処理方法、および、プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and suppresses erroneous calculation of a moving speed or the like even in a situation where only a multipath wave from a satellite is received. An object of the present invention is to provide a positioning satellite signal receiver, a processing method of the positioning satellite signal receiver, and a program.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の測位衛星信号受信機は、受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行う演算部と、を少なくとも備える測位衛星信号受信機であって、前記演算部は、直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A positioning satellite signal receiver according to the present invention includes at least a calculation satellite that repeatedly performs a speed calculation process for obtaining a plurality of directional velocity components and clock drifts that are unknown based on a received positioning satellite signal of a positioning satellite. The signal receiver, wherein the calculation unit is a past average value of the latest clock drift obtained by the latest speed calculation process and a plurality of clock drifts obtained by the speed calculation process performed so far. If the difference is determined to exceed the predetermined threshold, it is obtained by the speed calculation processing performed so far. and the past average value of the plurality of clock drift, adopted as the most recent clock drift, the unknowns at speed operation to reduce one, the plurality Using historical average of clock drift as a known value during speed operation, a plurality of direction velocity component obtained by the speed calculation processing for obtaining the plurality of directional velocity component, obtained by the most recent speed calculation processing Employed as a plurality of directional velocity components.

本発明の測位衛星信号受信機の処理方法は、受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行う測位衛星信号受信機の処理方法であって、直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用することを特徴とする。 According to the positioning satellite signal receiver processing method of the present invention, a positioning satellite signal receiver that repeatedly performs speed calculation processing for obtaining a plurality of directional velocity components and clock drifts that are unknowns based on the received positioning satellite signal of the positioning satellite. A difference between a most recent clock drift obtained by the latest speed computation process and a past average value of a plurality of clock drifts obtained by the speed computation process performed so far is a processing method. When the difference is determined to exceed the predetermined threshold, the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation processing performed so far are determined. the historical average value of adopted as the most recent clock drift, in order to reduce one unknown at the time of speed calculation, over a plurality of clock drift Using the average value as a known value during speed calculation, a plurality of direction velocity obtained a plurality of direction velocity component obtained by the speed calculation processing for obtaining the plurality of directional velocity component, by the most recent speed calculation processing It is characterized by adopting as an ingredient.

本発明のプログラムは、受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める測位衛星信号受信機として機能させるプログラムであって、コンピュータに、前記測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行い、直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用する演算手段として機能させることを特徴とする。 A program according to the present invention is a program for causing a computer to function as a positioning satellite signal receiver that obtains a plurality of directional velocity components and clock drifts based on a received positioning satellite signal of a positioning satellite. The speed calculation process for obtaining a plurality of directional speed components and clock drifts that are unknowns is repeated, and the latest clock drift obtained by the most recent speed calculation process and the speed calculation process performed so far are obtained. When the difference between the plurality of clock drifts and the past average value exceeds a predetermined threshold value is determined, and it is determined that the difference exceeds the predetermined threshold value, The past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation processing is calculated as the latest clock. Adopted as a lift, in order to reduce one unknown at the time of speed calculation, using the past average value of the plurality of clock drift as a known value during speed calculation, the speed calculation processing of obtaining the plurality of directional velocity component It is made to function as a calculation means which employ | adopts the calculated | required several direction speed component as several direction speed component calculated | required by the said latest speed calculation process.

本発明の測位衛星信号受信機は、直近のクロックドリフトの値と過去平均値との差分が所定の閾値を超えた場合には、測位衛星信号受信機がマルチパス波を受信したと判定し、複数のクロックドリフトの過去平均値を、直近のクロックドリフトとして採用するとともに、クロックドリフトを除いた複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用する。言い換えると、算出されたクロックドリフトの値が急変した場合には、測位衛星信号受信機がマルチパス波を受信したと判定し、複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める演算方法をマルチパス波の影響が少ない演算方法に変更する。このようにすることにより、測位衛星信号受信機がマルチパス波のみを受信した場合であっても、移動速度の誤算出を抑制することができる。   The positioning satellite signal receiver of the present invention determines that the positioning satellite signal receiver has received a multipath wave when the difference between the latest clock drift value and the past average value exceeds a predetermined threshold, The past average value of multiple clock drifts is adopted as the most recent clock drift, and the multiple speed velocity components obtained by the velocity calculation processing for obtaining the multiple direction velocity components excluding the clock drift are used as the latest velocity calculation processing. As a plurality of directional velocity components obtained by In other words, if the calculated clock drift value suddenly changes, it is determined that the positioning satellite signal receiver has received a multipath wave, and a calculation method for obtaining a plurality of directional velocity components and clock drift is determined. Change to a calculation method that has less influence. In this way, even when the positioning satellite signal receiver receives only the multipath wave, it is possible to suppress erroneous calculation of the moving speed.

なお、複数の方向速度成分としては、直交座標系におけるX軸方向の速度成分(X方向速度成分)、Y軸方向の速度成分(Y方向速度成分)、および、Z軸方向の速度成分(Z方向速度成分)を例示することができる。   The plurality of directional velocity components include an X-axis velocity component (X-direction velocity component), a Y-axis velocity component (Y-direction velocity component), and a Z-axis velocity component (Z Direction velocity component).

マルチパス波のみが受信された状態では、直近のクロックドリフト値は用いずに、前回までの複数のクロックドリフト値を直近のクロックドリフトとして採用することにより、マルチパス波に起因する複数の方向速度成分およびクロックドリフトの値の誤差を抑制することができる。   When only multipath waves are received, the most recent clock drift values are not used, but the previous clock drift values are used as the most recent clock drift, so that multiple directional velocities caused by the multipath waves can be obtained. It is possible to suppress errors in components and clock drift values.

演算部は、差分が前記所定の閾値以下であると判定した場合には、前記複数のクロックドリフトの過去平均値前記直近のクロックドリフトの平均である直近平均値を、前記差分を求める際に用いる前記過去平均値として記憶し、直近平均値は、直近のクロックドリフトに対する前記過去平均値の重み付けが重い重み付け平均演算の処理で求められることが好ましい。 When the arithmetic unit determines that the difference is equal to or less than the predetermined threshold, the arithmetic unit obtains the latest average value, which is an average of the past average value of the plurality of clock drifts and the latest clock drift , when the difference is obtained. Preferably, the latest average value is stored in the past average value, and the latest average value is obtained by a weighted average calculation process in which the past average value is heavily weighted with respect to the latest clock drift.

さらに、重み付け平均演算の処理において用いられる重み付け係数は、前記過去平均値の算出に用いられた前記複数のクロックドリフトの更新回数が大きくなるに従い、前記直近のクロックドリフトに対する前記過去平均値の重み付けが重くなるように変更されることが好ましい。 Further, the weighting factor used in the processing of the weighted average calculation, the as the number of updating times of said plurality of clock drift, which is used to calculate the historical average value increases, the weighting of the historical average value for the most recent clock drift It is preferable to change so that becomes heavy.

このように過去平均値の算出に用いられた複数のクロックドリフトの数の大きさに従って、過去平均値に対する重み付けを、直近のクロックドリフトに対する重み付けよりも重く変更することで、さらに、マルチパス波に起因する複数の方向速度成分およびクロックドリフトの値の誤差を抑制することができる。複数のクロックドリフトの数の大きさは、過去平均値の算出回数(言い換えると過去平均値の更新回数)とも言い換えることができる。この場合には、過去平均値の更新回数の多さに従って、過去平均値に対する重み付けが重くなるように重み付け係数が変更される。   In this way, according to the size of the number of clock drifts used for the calculation of the past average value, the weight for the past average value is changed to be heavier than the weight for the latest clock drift. It is possible to suppress errors due to a plurality of directional velocity components and clock drift values. The magnitude of the number of clock drifts can also be rephrased as the number of times the past average value is calculated (in other words, the number of times the past average value is updated). In this case, the weighting coefficient is changed so that the weighting of the past average value becomes heavier according to the number of updates of the past average value.

本発明の測位衛星信号受信機、測位衛星信号受信機の処理方法、および、プログラムによれば、直近のクロックドリフトの値と過去平均値との差分が所定の閾値を超えた場合に、複数のクロックドリフトの過去平均値を、直近のクロックドリフトとして採用するとともに、クロックドリフトを除いた複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用することにより、衛星からのマルチパス波のみが受信されるような状況が発生しても、移動速度などの誤算出を抑制することができるという効果を奏する。   According to the positioning satellite signal receiver, the positioning satellite signal receiver processing method, and the program of the present invention, when the difference between the latest clock drift value and the past average value exceeds a predetermined threshold, a plurality of The past average value of clock drift is adopted as the most recent clock drift, and multiple direction speed components obtained by speed calculation processing to obtain multiple direction speed components excluding clock drift are obtained by the latest speed calculation processing. By adopting as a plurality of directional velocity components obtained, it is possible to suppress erroneous calculation of the moving velocity or the like even when a situation where only a multipath wave from a satellite is received occurs.

本発明の一実施形態に係るGPS受信機の全体構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the whole structure of the GPS receiver which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のGPS受信機におけるマルチパス波を考慮した測位演算処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the positioning calculation process in consideration of the multipath wave in the GPS receiver of FIG. 図2のクロックドリフト平均値を算出する処理を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a process for calculating a clock drift average value in FIG. 2. 図1のGPS受信機および従来のGPS受信機により算出された速度の変化を説明するグラフである。It is a graph explaining the change of the speed calculated by the GPS receiver of FIG. 1 and the conventional GPS receiver.

この発明の一実施形態に係るGPS受信機(測位衛星信号受信機)100について、図1から図4を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るGPS受信機の全体構成を説明するブロック図である。   A GPS receiver (positioning satellite signal receiver) 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of a GPS receiver according to the present embodiment.

本実施形態では、本発明のGPS受信機100をGPS衛星と称される人工衛星(測位衛星)を使用した測位システムの受信機に適用して説明する。本実施形態のGPS受信機100は、複数の人工衛星から送信される測位信号を受信して、それぞれのGPS衛星から送信される測位信号に含まれる情報を復調し、そこから得られた情報を解析することによりGPS受信機100の3次元位置を測位(3D測位)するとともに移動速度(以下「速度」と表記する。)を測定するものである。なお、GPS受信機100は上述のように3D測位を行うものであってもよいし、2次元測位(2D測位)するものであってもよく、特に限定するものではない。   In the present embodiment, the GPS receiver 100 of the present invention will be described as applied to a receiver of a positioning system that uses an artificial satellite (positioning satellite) called a GPS satellite. The GPS receiver 100 of the present embodiment receives positioning signals transmitted from a plurality of artificial satellites, demodulates information included in positioning signals transmitted from the respective GPS satellites, and obtains information obtained therefrom. By analyzing, the three-dimensional position of the GPS receiver 100 is measured (3D positioning) and the moving speed (hereinafter referred to as “speed”) is measured. The GPS receiver 100 may perform 3D positioning as described above, or may perform two-dimensional positioning (2D positioning), and is not particularly limited.

GPS受信機100には、アンテナ101と、周波数変換部102と、クロック発振器103と、アナログ−デジタル変換部104(以下、「AD変換部104」と表記する。)と、信号検出・追跡・データ復調部105と、演算部(演算手段、コンピュータ)106と、が主に設けられている。   The GPS receiver 100 includes an antenna 101, a frequency converter 102, a clock oscillator 103, an analog-digital converter 104 (hereinafter referred to as “AD converter 104”), signal detection / tracking / data. A demodulation unit 105 and a calculation unit (calculation means, computer) 106 are mainly provided.

アンテナ101は、GPS衛星から送信される電波(測位衛星信号)を受信し、電気信号に変換するものである。周波数変換部102は、GPSのキャリアL1=1,575,420,000HzをIF信号(たとえば4,092,000Hz)に変換するものである。   The antenna 101 receives radio waves (positioning satellite signals) transmitted from GPS satellites and converts them into electrical signals. The frequency converter 102 converts the GPS carrier L1 = 1,575,420,000 Hz into an IF signal (for example, 4,092,000 Hz).

クロック発振器103は水晶振動子を備えたものであり、所定周波数、例えば16,368,000Hzの信号を生成するものである。また、周波数変換部102やAD変換部104の基準クロックとして用いられる信号を生成するものである。AD変換部104は、周波数変換部102から出力されたIF(Intermediate Frequency)信号の量子化・標本化を行うものである。   The clock oscillator 103 includes a crystal resonator, and generates a signal having a predetermined frequency, for example, 16,368,000 Hz. Further, a signal used as a reference clock for the frequency conversion unit 102 and the AD conversion unit 104 is generated. The AD conversion unit 104 performs quantization and sampling of an IF (Intermediate Frequency) signal output from the frequency conversion unit 102.

信号検出・追跡・データ復調部105は、入力された信号を元に、衛星信号の検出(サーチ)を行うとともに、サーチ完了した衛星信号の追跡処理および、データ復調を行うものである。信号検出・追跡・データ復調部105は、GPS受信機100に複数設置され、チャネルと呼ばれる場合が多い。   The signal detection / tracking / data demodulating unit 105 detects (searches) the satellite signal based on the input signal, performs tracking processing of the satellite signal that has been searched, and data demodulation. A plurality of signal detection / tracking / data demodulation units 105 are installed in the GPS receiver 100 and are often called channels.

演算部106は、どの衛星を受信するか選択し、信号検出・追跡・データ復調部105を制御するとともに、信号検出・追跡・データ復調部105から出力される衛星のコード位相やキャリア周波数、復調された航法メッセージのビットなどを元に、測位演算を行うものである。測位演算を行う際に、マルチパス波によるクロックドリフトや速度算出結果の急変の有無を判別し、クロックドリフトまたは速度の急変を検出した場合、未知数のクロックドリフト項に前回測位までのクロックドリフトの平均値を代入し、速度演算の未知数を1つ減らし、速度演算を行うものである。   The calculation unit 106 selects which satellite is received, controls the signal detection / tracking / data demodulation unit 105, and outputs the code phase, carrier frequency, and demodulation of the satellite output from the signal detection / tracking / data demodulation unit 105. The positioning operation is performed based on the received navigation message bits. When positioning calculation is performed, it is determined whether or not there is a sudden change in the clock drift or speed calculation result due to multipath waves, and if a clock drift or a sudden change in speed is detected, the average clock drift until the previous positioning is added to the unknown clock drift term. By substituting a value, the unknown in the speed calculation is reduced by one, and the speed calculation is performed.

次に、GPS受信機100における動作について、図2に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、演算部106において一般的な測位演算が実施され(S201)、測位演算により求められた位置情報に基づいて速度演算が実施される(S202)。S201の測位演算は、予め定められた周期に基づくタイミングで開始される。その後、演算部106により、S201での測位演算の結果が3D測位であるか否かの判定処理が行われる(S203)。
Next, the operation of the GPS receiver 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, a general positioning calculation is performed in the calculation unit 106 (S201), and a speed calculation is performed based on position information obtained by the positioning calculation (S202). The positioning calculation in S201 is started at a timing based on a predetermined cycle. After that, the calculation unit 106 determines whether or not the result of the positioning calculation in S201 is 3D positioning (S203).

測位演算の結果が3D測位であると判定された場合(YESの場合)には、S202の処理で求められたクロックドリフトを用いて、クロックドリフトの平均値を算出する演算処理が演算部106で行われる(S204)。これは、本来クロックドリフトは急変するものではないないためである。   When it is determined that the positioning calculation result is 3D positioning (in the case of YES), the calculation unit 106 performs calculation processing for calculating the average value of the clock drift using the clock drift obtained in the processing of S202. Performed (S204). This is because the clock drift does not change suddenly.

ここで、S204におけるクロックドリフトの平均値を算出する処理の詳細について、図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、演算部106においてクロックドリフト非アップデート時間の算出処理が行われる(S301)。クロックドリフト非アップデート時間とは、前回のクロックアップデート処理を実行してから、現在に至るまでの時間のことである。
Here, the details of the process of calculating the average value of the clock drift in S204 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, a calculation process of the clock drift non-update time is performed in the arithmetic unit 106 (S301). The clock drift non-update time is the time from the execution of the previous clock update process to the present.

求められたクロックドリフト非アップデート時間は、クロックドリフト平均値の算出処理に用いられる。次に、直近の算出したクロックドリフト(以下、「直近のクロックドリフト」を表記する。)の値と、前回までのクロックドリフトの値の平均値(過去平均値)との差分を求め、この差分が閾値以下か否かの判定処理が演算部106で行われる(S302)。ここで、閾値としては、1.0+0.02×クロック非アップデート時間[Hz]を例示することができる。なお、当該閾値の値は、クロック発振器103に設けられた水晶振動子の振動周波数などの影響を考慮して設定される。   The obtained clock drift non-update time is used for the calculation process of the clock drift average value. Next, the difference between the most recently calculated clock drift value (hereinafter referred to as “the most recent clock drift”) and the average value (past average value) of the previous clock drift values is obtained, and this difference is obtained. Is determined by the calculation unit 106 (S302). Here, as the threshold value, 1.0 + 0.02 × clock non-update time [Hz] can be exemplified. Note that the threshold value is set in consideration of the influence of the vibration frequency of the crystal resonator provided in the clock oscillator 103.

S302の判定処理において、差分が所定の閾値以下であると判定された場合(YESの場合)には、クロックドリフト平均値の更新回数(累積値)が第1閾値(例えば5回)以下であるか否かの判定処理が演算部106で行われる(S303)。S303の判定処理において、更新回数が第1閾値以下と判定された場合(YESの場合)には、演算部106によりクロックドリフト平均値の算出処理が行われる(S304)。具体的には、以下に示す式(1)に基づいてクロックドリフト平均値の更新処理が行われる。   In the determination process of S302, when it is determined that the difference is equal to or smaller than the predetermined threshold value (in the case of YES), the number of updates (cumulative value) of the clock drift average value is equal to or smaller than the first threshold value (for example, five times). Is determined by the calculation unit 106 (S303). In the determination process of S303, when it is determined that the number of updates is equal to or less than the first threshold value (in the case of YES), the calculation unit 106 performs a clock drift average value calculation process (S304). Specifically, the clock drift average value is updated based on the following equation (1).

ここで、CDaveはクロックドリフト平均値であり、NCDはクロックドリフト平均値更新回数であり、CDは直近のクロックドリフト(今回クロックドリフト)の値である。 Here, CD ave is the clock drift average value, N CD is the clock drift average value update count, and CD is the latest clock drift (current clock drift) value.

その後、演算部106において、クロックドリフト平均値の最終変更時刻の更新処理が行われ(S305)、クロックドリフト平均値の更新回数の変更処理が行われる(S306)。更新回数が変更されると、クロックドリフトの平均値を算出する処理は終了し、図2のフローチャートに示す処理に戻る。   Thereafter, in the arithmetic unit 106, the update processing of the clock drift average value last change time is performed (S305), and the update processing of the clock drift average value update count is performed (S306). When the number of updates is changed, the process of calculating the average value of the clock drift ends, and the process returns to the process shown in the flowchart of FIG.

その一方でS303の判定処理において、更新回数が第1閾値を超えると判定された場合(NOの場合)には、クロックドリフト平均値の更新回数(累積値)が第2閾値(例えば10回)以下であるか否かの判定処理が演算部106で行われる(S307)。S307の判定処理において、更新回数が第2閾値以下であると判定された場合(YESの場合)には、演算部106により、クロックドリフト平均値の更新重み付け係数(以下、「更新重み付け係数」と表記する。)を算出する演算処理が行われる(S308)。具体的には、以下の式(2)に基づいて更新重み付け係数の算出処理が行われる。   On the other hand, in the determination process of S303, when it is determined that the number of updates exceeds the first threshold (in the case of NO), the number of updates (cumulative value) of the clock drift average value is the second threshold (for example, 10 times). Whether or not it is the following is determined by the calculation unit 106 (S307). In the determination process of S307, when it is determined that the number of updates is equal to or less than the second threshold value (in the case of YES), the calculation unit 106 updates the update weighting coefficient (hereinafter referred to as “update weighting coefficient”) of the clock drift average value. The calculation process is calculated (S308). Specifically, an update weighting coefficient calculation process is performed based on the following equation (2).

ここで、速度TDOPとは、測位演算時に算出するTDOPと同様の方法で速度演算の際に算出するTDOPである。 Here, the speed TDOP is a TDOP calculated in the speed calculation by the same method as the TDOP calculated in the positioning calculation.

その後、クロックドリフト平均値の更新処理が行われる(S309)。具体的には、以下の式(3)に基づいて更新処理が行われる。   Thereafter, an update process of the clock drift average value is performed (S309). Specifically, the update process is performed based on the following formula (3).

さらに、演算部106において、クロックドリフト平均値の最終更新時刻の更新処理が行われ(S310)、クロックドリフト平均値の更新回数を更新する処理が行われる(S311)。更新回数が変更されると、クロックドリフトの平均値を算出する処理は終了し、図2のフローチャートに示す処理に戻る。   Further, in the arithmetic unit 106, a process for updating the last update time of the clock drift average value is performed (S310), and a process for updating the number of updates of the clock drift average value is performed (S311). When the number of updates is changed, the process of calculating the average value of the clock drift ends, and the process returns to the process shown in the flowchart of FIG.

その一方でS307の判定処理において、更新回数が第2閾値を超えると判定された場合(NOの場合)には、今回求められたクロックドリフトの値と、クロックドリフト平均値との差分が第3閾値(例えば1.0[Hz])以下であるか否かの判定処理が演算部106で行われる(S312)。なお、上述の第1閾値、第2閾値および第3閾値の値は、クロック発振器103に設けられた水晶振動子の振動周波数などの影響を考慮して設定される。   On the other hand, in the determination process of S307, when it is determined that the number of updates exceeds the second threshold value (in the case of NO), the difference between the clock drift value obtained this time and the clock drift average value is the third value. Determination processing whether or not the threshold value (for example, 1.0 [Hz]) or less is performed by the calculation unit 106 (S312). Note that the values of the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value described above are set in consideration of the influence of the vibration frequency of the crystal resonator provided in the clock oscillator 103.

S312の判定処理において、上述の差分が第3閾値以下であると判定された場合(YESの場合)には、演算部106により、クロックドリフト平均値の更新重み付け係数(以下、「更新重み付け係数」と表記する。)を算出する演算処理が行われる(S313)。具体的には、以下の式(4)に基づいて更新重み付け係数の算出処理が行われる。   In the determination process of S312, when it is determined that the above difference is equal to or smaller than the third threshold value (in the case of YES), the arithmetic unit 106 updates the update weighting coefficient (hereinafter referred to as “update weighting coefficient”) of the clock drift average value. Is calculated) (S313). Specifically, an update weighting coefficient calculation process is performed based on the following equation (4).

本実施形態では、重み付け定数が9に設定されている例に適用して説明する。 In this embodiment, description will be made by applying to an example in which the weighting constant is set to 9.

その後、演算部106により、上述の式(3)を用いたクロックドリフト平均値の更新処理が行われ(S314)、クロックドリフト平均値の最終更新時刻の更新処理が行われる(S315)。最終更新時刻が更新されると、クロックドリフトの平均値を算出する処理は終了し、図2のフローチャートに示す処理に戻る。また、S312の判定処理において、上述の差分が第3閾値を超えると判定された場合(NOの場合)にも、クロックドリフトの平均値を算出する処理は終了し、図2のフローチャートに示す処理に戻る。   Thereafter, the clock drift average value update processing using the above-described equation (3) is performed by the arithmetic unit 106 (S314), and the clock drift average value final update time update processing is performed (S315). When the last update time is updated, the process of calculating the average value of the clock drift ends, and the process returns to the process shown in the flowchart of FIG. Also, in the determination process of S312, when it is determined that the above-described difference exceeds the third threshold (in the case of NO), the process of calculating the average value of the clock drift is completed, and the process shown in the flowchart of FIG. Return to.

上述のように、S302の判定処理において差分の値が閾値以下と判定された場合に、S303、S307、または、S312の判定処理の結果に基づいて、クロックドリフト平均値更新回数(累積値)に応じたクロックドリフト平均値の更新方法を採用してクロックドリフト平均値を算出することにより、直近のクロックドリフト(言い換えると、最新のクロックドリフト算出値)の採用比率を大きくすることができる。つまり、クロックドリフト平均値更新回数が少ない場合は、前回測位までのクロックドリフト平均値の信頼性が低いと推定されるため、直近のクロックドリフトの採用比率を大きくすることにより、クロックドリフト平均値の信頼性を高めることができる。   As described above, when the difference value is determined to be equal to or smaller than the threshold value in the determination process in S302, the clock drift average value update count (cumulative value) is calculated based on the determination process result in S303, S307, or S312. The adoption ratio of the latest clock drift (in other words, the latest clock drift calculation value) can be increased by calculating the clock drift average value by adopting the corresponding clock drift average value updating method. In other words, when the clock drift average value update count is small, it is estimated that the reliability of the clock drift average value until the previous positioning is low, so by increasing the adoption ratio of the most recent clock drift, Reliability can be increased.

また、クロックドリフト平均値更新回数が大きいと判定された場合であって(S303:NO,S307:NO)、直近のクロックドリフト算出値と前回までのクロックドリフト平均値の差分が第3閾値(例えば1.0[Hz])以下と判定された場合(S312:YES)に、演算部106において、クロックドリフト平均値の算出処理を行うことにより(S313,S314)、マルチパス波の影響を受けながらクロックドリフト算出値が徐々にずれていった際に、誤ったクロックドリフトの値をクロックドリフト平均値の算出に使用することが防止される。   Further, when it is determined that the clock drift average value update count is large (S303: NO, S307: NO), the difference between the latest clock drift calculated value and the previous clock drift average value is the third threshold value (for example, 1.0 [Hz]) or less (S312: YES), the calculation unit 106 calculates the clock drift average value (S313, S314), while being influenced by the multipath wave. When the clock drift calculation value is gradually shifted, it is possible to prevent an erroneous clock drift value from being used for calculating the clock drift average value.

クロックドリフトの平均値を算出する処理が終了すると、図2のフローチャートに戻り、演算部106において、クロックドリフト非アップデート時間を算出して更新する処理が行われる(S205)。算出されたクロックドリフト非アップデート時間に対して、閾値(例えば、10s)以下の長さか否かの判定処理が演算部106で行われる(S206)。クロックドリフト非アップデート時間の長さが、閾値以下であると判定された場合(YESの場合)には、続いて、直近の演算により求められたクロックドリフトの値が異常か、または、演算により求められた速度が異常かの判定処理が演算部106で行われる(S207)。   When the process of calculating the average value of the clock drift is completed, the process returns to the flowchart of FIG. 2, and the calculation unit 106 calculates and updates the clock drift non-update time (S205). The calculation unit 106 determines whether or not the calculated clock drift non-update time has a length equal to or shorter than a threshold (for example, 10 s) (S206). If it is determined that the length of the clock drift non-update time is equal to or less than the threshold value (in the case of YES), the clock drift value obtained by the most recent computation is abnormal or obtained by computation. Processing for determining whether the obtained speed is abnormal is performed by the arithmetic unit 106 (S207).

具体的には、直近のクロックドリフトの値と前回までのクロックドリフト平均値との差分がクロックドリフトの閾値(所定の閾値)を超えるか、または、直近の速度の値と前回の速度との差分が速度の閾値を超えるか、の判定処理が行われる。ここで、直近の速度の値は、直近の演算により求められた速度の値であり、前回の速度は、前回の演算により求められた速度の値である。   Specifically, the difference between the latest clock drift value and the previous clock drift average value exceeds the clock drift threshold (predetermined threshold), or the difference between the latest speed value and the previous speed. Is determined whether the speed exceeds the speed threshold. Here, the latest speed value is the speed value obtained by the latest calculation, and the previous speed is the speed value obtained by the previous calculation.

なお、上述のクロックドリフトの閾値や、速度の閾値は、GPS受信機100が用いられる用途に応じて適宜定められる値である。例えば、速度変動が大きな使用態様が想定される場合(具体的にはレース車両や自家用車などに用いられる場合)には、これら閾値の値を大きく設定し、速度変動が小さな使用態様が想定される場合(具体的には農耕用車両や歩行者などに用いられる場合)には、これら閾値の値を小さく設定することができる。   Note that the above-described clock drift threshold and speed threshold are values that are appropriately determined according to the application in which the GPS receiver 100 is used. For example, when usage modes with large speed fluctuations are assumed (specifically, when used in racing vehicles, private cars, etc.), these threshold values are set large, and usage modes with low speed fluctuations are assumed. (Specifically, when used for agricultural vehicles, pedestrians, etc.), these threshold values can be set small.

S207の判定処理でクロックドリフトまたは速度が異常であると判定された場合(YESの場合)には、演算部106は、速度演算で求める4つの未知数(X,Y,Z方向速度成分と、クロックドリフトの値)のうちのクロックドリフトの値に、クロックドリフト平均値を代入して速度演算を行う処理を実行する(S208)。
ここで、一般的な観測ドップラー周波数は下記式(5)で表される。
When it is determined that the clock drift or the speed is abnormal in the determination process of S207 (in the case of YES), the calculation unit 106 determines the four unknowns (X, Y, Z direction speed components obtained by the speed calculation and the clock) A process of performing a speed calculation by substituting the clock drift average value for the clock drift value of the drift value) is executed (S208).
Here, a general observed Doppler frequency is expressed by the following equation (5).

S208の速度演算の処理では、上述の式(5)が用いられる。具体的には、式(5)のクロックドリフトの項(左辺の第4項)にクロックドリフト平均値を代入し、速度演算時の未知数を1つ減らした状態で速度演算の処理が行われる。
例えば、測位衛星の数が5つの場合には、以下のように定義したものを式(6)とする。
In the speed calculation process of S208, the above-described equation (5) is used. Specifically, the speed calculation processing is performed in a state where the clock drift average value is substituted into the clock drift term (fourth term on the left side) of Equation (5) and the unknown at the time of speed calculation is reduced by one.
For example, when the number of positioning satellites is 5, what is defined as follows is defined as equation (6).

式(6)のクロックドリフトの項にクロックドリフト平均値を代入すると、式(6)は以下の式(7)で表される。式(7)において、未知数は速度に関する3つになる。   When the clock drift average value is substituted into the clock drift term of Expression (6), Expression (6) is expressed by Expression (7) below. In equation (7), there are three unknowns related to speed.

ここで、d′jは、式(8)に示すように、dにクロックドリフト平均値を減算したものである。
上述の式(7)を用いて、式(5)を表すと、以下に示す式(9)となる。
Here, d ′ j is obtained by subtracting the clock drift average value from d as shown in Expression (8).
When Expression (5) is expressed using Expression (7) described above, Expression (9) shown below is obtained.

したがって、速度は以下に示す式(10)を用いることで算出することができる。 Therefore, the speed can be calculated by using the following formula (10).

S207の判定処理において、速度異常の有無を判定する条件として、閾値を超える速度急変の有無に基づいて判定する例を挙げることができる。このとき、速度の誤差は車速の速さに応じて大きくなるため、上述の閾値を車速に応じて大きくなるように変更してもよい。   In the determination process of S207, an example of determining based on the presence or absence of a sudden speed change exceeding a threshold can be given as a condition for determining whether or not there is a speed abnormality. At this time, since the speed error increases according to the speed of the vehicle speed, the above threshold value may be changed so as to increase according to the vehicle speed.

また、本実施形態では上述の式(1)から式(10)に示す式や閾値などに基づくGPS受信機100における動作について説明したが、GPS受信機100の用途や特性の狙いに応じて、用いる式や閾値などを変更してもよく、特に限定するものではない。   Further, in the present embodiment, the operation in the GPS receiver 100 based on the formulas and threshold values shown in the above formulas (1) to (10) has been described, but depending on the purpose of the use and characteristics of the GPS receiver 100, The formula or threshold value used may be changed and is not particularly limited.

次に、本実施形態のGPS受信機100における動作結果について説明する。図4は、本実施形態のGPS受信機100、および、従来のGPS受信機により求められた速度の時間変化を表すグラフであり、GPS受信機を搭載した車両を市街地で走行させた際に求められた速度の時間変化を表すものである。   Next, the operation result in the GPS receiver 100 of this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a graph showing a temporal change in speed obtained by the GPS receiver 100 of the present embodiment and a conventional GPS receiver, and is obtained when a vehicle equipped with the GPS receiver is run in an urban area. It represents the time change of the measured speed.

図4に示すように、従来のGPS受信機により求められた速度は、丸で囲むA,B,Cの時点において、速度が急変していることが分かる。その他の時点では、本実施形態のGPS受信機100により求められた速度と、従来のGPS受信機により求められた速度とは、ほぼ一致している。   As shown in FIG. 4, it can be seen that the speed obtained by the conventional GPS receiver changes rapidly at the points A, B, and C surrounded by circles. At other points in time, the speed obtained by the GPS receiver 100 of the present embodiment and the speed obtained by the conventional GPS receiver are substantially the same.

上記の構成のGPS受信機100によれば、S202にて算出されたクロックドリフトの値が急変した場合には、GPS受信機100がマルチパス波を受信したと判定し、X方向速度成分、Y方向速度成分、Z方向速度成分およびクロックドリフトを求める演算方法をマルチパス波の影響が少ない演算方法に変更するため、GPS受信機100がマルチパス波のみを受信した場合であっても、移動速度の誤算出を抑制することができる。   According to the GPS receiver 100 having the above configuration, when the clock drift value calculated in S202 changes suddenly, it is determined that the GPS receiver 100 has received a multipath wave, and the X-direction velocity component, Y Since the calculation method for obtaining the direction velocity component, the Z direction velocity component, and the clock drift is changed to a calculation method with less influence of the multipath wave, even if the GPS receiver 100 receives only the multipath wave, the movement speed Can be suppressed.

つまり、直近のクロックドリフトの値とクロックドリフト平均値との差分が所定の閾値を超えた場合には、GPS受信機100がマルチパス波を受信したと判定し、クロックドリフト平均値が、直近のクロックドリフトとして採用されるとともに、クロックドリフトを除いたX方向速度成分、Y方向速度成分、および、Z方向速度成分を求める速度演算処理により求められたX方向速度成分、Y方向速度成分、および、Z方向速度成分が、直近の速度演算処理により求められたX方向速度成分、Y方向速度成分、および、Z方向速度成分として採用される。その結果、マルチパス波のみの受信に起因する移動速度の誤算出を抑制することができる。   That is, if the difference between the latest clock drift value and the clock drift average value exceeds a predetermined threshold, it is determined that the GPS receiver 100 has received a multipath wave, and the clock drift average value is X-direction velocity component, Y-direction velocity component obtained by the velocity calculation processing for obtaining the X-direction velocity component, Y-direction velocity component, and Z-direction velocity component excluding the clock drift, The Z direction speed component is adopted as the X direction speed component, the Y direction speed component, and the Z direction speed component obtained by the latest speed calculation process. As a result, it is possible to suppress erroneous calculation of the moving speed due to reception of only multipath waves.

また、本実施形態のGPS受信機100を、ハイブリッド航法を用いるカーナビゲーションシステムに用いることにより、従来のGPS受信機を用いる場合と比較して、良好な車両軌跡を得ることができる。   In addition, by using the GPS receiver 100 of the present embodiment in a car navigation system that uses hybrid navigation, a better vehicle trajectory can be obtained compared to the case of using a conventional GPS receiver.

ハイブリッド航法では、GPS受信機100による測位結果と、車載センサの出力に基づく推定位置とを組み合わせて車両軌跡を算出しており、かつ、GPS受信機100による測位結果を用いて車載センサの出力補正が行われている。つまり、GPS受信機100による測位結果の異常、例えば、求められた速度の異常の発生を抑制することにより、測位結果を用いて補正されるセンサ、例えば車速センサや、ジャイロセンサ等の補正精度の悪化を抑制することができる。その結果として、GPS受信機100による測位結果の精度、および、車載センサの出力に基づく推定位置の精度の悪化を抑制して、良好な車両軌跡を得ることができる。   In the hybrid navigation, the vehicle trajectory is calculated by combining the positioning result by the GPS receiver 100 and the estimated position based on the output of the in-vehicle sensor, and the output correction of the in-vehicle sensor is performed using the positioning result by the GPS receiver 100. Has been done. In other words, by suppressing the occurrence of an abnormality in the positioning result by the GPS receiver 100, for example, an abnormality in the obtained speed, the correction accuracy of the sensor corrected using the positioning result, such as a vehicle speed sensor or a gyro sensor, is improved. Deterioration can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the accuracy of the positioning result by the GPS receiver 100 and the accuracy of the estimated position based on the output of the in-vehicle sensor and obtain a good vehicle trajectory.

逆に、従来のGPS受信機を用いた場合では、測位結果に異常が発生すると、測位結果を用いて補正されるセンサ補正精度が悪化する。特に、GPS衛星の測位信号を受信していない時に、センサの出力のみで車両軌跡を算出すると、車両軌跡の精度が低下しやすくなってしまう。   Conversely, when a conventional GPS receiver is used, if an abnormality occurs in the positioning result, the sensor correction accuracy corrected using the positioning result deteriorates. In particular, if the vehicle trajectory is calculated only by the output of the sensor when the GPS satellite positioning signal is not received, the accuracy of the vehicle trajectory tends to be lowered.

GPS衛星から送信される電波を直接受信している状態で求められた複数のクロックドリフトから算出されたクロックドリフト平均値(過去平均値)に対する重み付けを、マルチパス波のみが受信された状態で求められた直近のクロックドリフトに対する重み付けよりも重くすることにより、マルチパス波に起因するX方向速度成分、Y方向速度成分、Z方向速度成分およびクロックドリフトの値の誤差を抑制することができる。   A weight for the clock drift average value (past average value) calculated from a plurality of clock drifts obtained in a state where radio waves transmitted from GPS satellites are directly received is obtained in a state where only multipath waves are received. By making it heavier than the weighting for the latest clock drift, it is possible to suppress errors in the values of the X-direction velocity component, the Y-direction velocity component, the Z-direction velocity component, and the clock drift due to the multipath wave.

また、クロックドリフト平均値(過去平均値)の更新回数の多さに従って、クロックドリフト平均値(過去平均値)に対する重み付けを直近のクロックドリフトに対する重み付けよりも重く変更することで、さらに、マルチパス波に起因するX方向速度成分、Y方向速度成分、Z方向速度成分およびクロックドリフトの値の誤差を抑制することができる。   In addition, according to the number of updates of the clock drift average value (past average value), the weight for the clock drift average value (past average value) is changed to be heavier than the weight for the latest clock drift. It is possible to suppress errors in the values of the X-direction velocity component, the Y-direction velocity component, the Z-direction velocity component, and the clock drift due to.

なお、本実施形態では、クロックドリフトを利用して、算出される速度の精度悪化の抑制を行ったが、クロックバイアスを利用して、算出される測位位置の精度悪化の抑制を同様に行ってもよく、特に限定するものではない。   In this embodiment, the accuracy of the calculated speed is suppressed by using the clock drift. However, the accuracy of the calculated positioning position is also suppressed by using the clock bias in the same manner. There is no particular limitation.

さらに、本実施形態のように本願の発明をGPSに適用してもよいし、GPSに限らず、GLONASS、Galileo等のGNSSシステムに応用してもよく、特に限定するものではない。また、前回までの複数のクロックドリフト及び直近のクロックドリフトの平均値を直近平均値として、直近平均値を直近のクロックドリフトとして用いても良い。   Furthermore, the invention of the present application may be applied to GPS as in the present embodiment, and may be applied to GNSS systems such as GLONASS, Galileo, etc. without being limited to GPS. Further, the average value of a plurality of clock drifts up to the previous time and the latest clock drift may be used as the latest average value, and the latest average value may be used as the latest clock drift.

100…GPS受信機(測位衛星信号受信機)、106…演算部(演算手段、コンピュータ)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... GPS receiver (positioning satellite signal receiver), 106 ... Calculation part (calculation means, computer)

Claims (5)

受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行う演算部を少なくとも備える測位衛星信号受信機であって、
前記演算部は、直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、
前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、
前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、
速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用することを特徴とする測位衛星信号受信機。
A positioning satellite signal receiver comprising at least a calculation unit that repeatedly performs a speed calculation process for obtaining a plurality of directional speed components and clock drifts that are unknown based on the positioning satellite signal of the received positioning satellite,
The calculation unit has a predetermined difference between a most recent clock drift obtained by the most recent speed calculation process and a past average value of a plurality of clock drifts obtained by the speed calculation process performed so far. Perform a process to determine whether the threshold is exceeded,
If it is determined that the difference exceeds the predetermined threshold,
The past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation processing performed so far is adopted as the most recent clock drift,
In order to reduce the unknown at the time of speed calculation by one, using the past average value of the plurality of clock drifts as a known value at the time of speed calculation, a plurality of speed calculation processes determined by the speed calculation processing for determining the plurality of directional speed components A positioning satellite signal receiver that employs direction velocity components as a plurality of direction velocity components obtained by the latest velocity calculation processing.
前記演算部は、前記差分が前記所定の閾値以下であると判定した場合には、
前記複数のクロックドリフトの過去平均値と前記直近のクロックドリフトとの平均である直近平均値を、前記差分を求める際に用いる前記過去平均値として記憶し、
前記直近平均値は、前記直近のクロックドリフトに対する前記過去平均値の重み付けが重い重み付け平均演算の処理で求められることを特徴とする請求項1記載の測位衛星信号受信機。
When the arithmetic unit determines that the difference is equal to or less than the predetermined threshold,
Storing the latest average value, which is an average of the past clock drift values of the plurality of clock drifts and the latest clock drift, as the past average value used when obtaining the difference,
The positioning satellite signal receiver according to claim 1, wherein the latest average value is obtained by a weighted average calculation process in which the past average value is heavily weighted with respect to the latest clock drift.
前記重み付け平均演算の処理において用いられる重み付け係数は、前記過去平均値の算出に用いられた前記複数のクロックドリフトの更新回数が大きくなるに従い、前記直近のクロックドリフトに対する前記過去平均値の重み付けが重くなるように変更されることを特徴とする請求項2記載の測位衛星信号受信機。   The weighting coefficient used in the processing of the weighted average calculation is such that the weight of the past average value with respect to the latest clock drift becomes heavier as the number of updates of the plurality of clock drifts used in the calculation of the past average value increases. The positioning satellite signal receiver according to claim 2, wherein the positioning satellite signal receiver is changed to be 受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行う測位衛星信号受信機の処理方法であって、
直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、
前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、
前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、
速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用することを特徴とする測位衛星信号受信機の処理方法。
Based on a received positioning satellite signal of a positioning satellite, a processing method of a positioning satellite signal receiver that repeatedly performs a speed calculation process for obtaining a plurality of directional speed components and clock drifts that are unknown,
Whether the difference between the most recent clock drift obtained by the latest speed calculation process and the past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation process performed so far exceeds a predetermined threshold value To determine whether
If it is determined that the difference exceeds the predetermined threshold,
The past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation processing performed so far is adopted as the most recent clock drift,
In order to reduce the unknown at the time of speed calculation by one, using the past average value of the plurality of clock drifts as a known value at the time of speed calculation, a plurality of speed calculation processes determined by the speed calculation processing for determining the plurality of directional speed components A processing method for a positioning satellite signal receiver, wherein directional velocity components are adopted as a plurality of directional velocity components obtained by the latest velocity calculation processing.
受信した測位衛星の測位衛星信号に基づいて複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める測位衛星信号受信機として機能させるプログラムであって、
コンピュータに、
前記測位衛星信号に基づいて、未知数である複数の方向速度成分およびクロックドリフトを求める速度演算処理を繰り返し行い、
直近の前記速度演算処理により求められた直近のクロックドリフトと、それまでに行われた前記速度演算処理により求められた複数のクロックドリフトの過去平均値との差分が、所定の閾値を超えるか否かの判定処理を行い、
前記差分が前記所定の閾値を超えると判定された場合には、
前記それまでに行われた前記速度演算処理により求められた前記複数のクロックドリフトの過去平均値を、前記直近のクロックドリフトとして採用し、
速度演算時の未知数を1つ減らすために、前記複数のクロックドリフトの過去平均値を速度演算時の既知の値として用いて、前記複数の方向速度成分を求める速度演算処理により求められた複数の方向速度成分を、前記直近の速度演算処理により求められた複数の方向速度成分として採用する演算手段として機能させるプログラム。
A program for functioning as a positioning satellite signal receiver for obtaining a plurality of directional velocity components and clock drift based on a positioning satellite signal of a received positioning satellite,
On the computer,
Based on the positioning satellite signal, a plurality of directional speed components that are unknown and a speed calculation process for obtaining clock drift are repeatedly performed,
Whether the difference between the most recent clock drift obtained by the latest speed calculation process and the past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation process performed so far exceeds a predetermined threshold value To determine whether
If it is determined that the difference exceeds the predetermined threshold,
The past average value of the plurality of clock drifts obtained by the speed calculation processing performed so far is adopted as the most recent clock drift,
In order to reduce the unknown at the time of speed calculation by one, using the past average value of the plurality of clock drifts as a known value at the time of speed calculation, a plurality of speed calculation processes determined by the speed calculation processing for determining the plurality of directional speed components A program that causes a direction velocity component to function as a calculation unit that employs a plurality of direction velocity components obtained by the latest velocity calculation process.
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