(57)【要約】      （修正有）【課題】送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できる位置情報出力装置を提供する。【解決手段】位置情報出力装置１０は、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部１０２と、観測データを取得する観測データ取得部１０３と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部１０４と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するための第１送信バッファ１１１と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するための第２送信バッファ１１２と、を備えた。【選択図】図１
2020085557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部と、
観測データを取得する観測データ取得部と、
前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージと、前記観測データ取得部が取得した前記観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部と、
前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージを、第１送信手段を介して送信するための第１送信バッファと、
前記観測データ取得部が取得した前記観測データ、及び前記位置情報生成部が生成した前記位置情報を、第２送信手段を介して送信するための第２送信バッファと、
を備えること
を特徴とする位置情報出力装置。
【請求項２】
高精度測位用の補強データを取得する補強データ取得部を備え、
前記第１送信バッファは、前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージ、及び前記補強データ取得部が取得した高精度測位用の前記補強データを、前記第１送信手段を介して送信するために用いられること
を特徴とする請求項１記載の位置情報出力装置。
【請求項３】
前記位置情報生成部における前記位置情報の生成状況を示す状況情報を生成する状況情報生成部を備え、
前記第１送信バッファは、前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージ、及び前記状況情報生成部が生成した前記状況情報を、前記第１送信手段を介して送信するために用いられること
を特徴とする請求項１記載の位置情報出力装置。
【請求項４】
航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部と、
観測データを取得する観測データ取得部と、
前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージと、前記観測データ取得部が取得した前記観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部と、
前記観測データ取得部が取得した前記観測データ、及び前記位置情報生成部が生成した前記位置情報を、送信手段を介して送信するための送信バッファと、
前記航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージを一時的に記憶する航法メッセージバッファと、
前記送信バッファの空き状況を示す情報と、前記観測データ取得部が取得した前記観測データ、及び前記位置情報生成部が生成した前記位置情報の送信を完了すべき、予め定められた期限を示す情報とに基づいて、前記航法メッセージバッファに記憶された前記航法メッセージを分割し、前記分割した前記航法メッセージの一部を前記送信バッファに転送して、当該分割した前記航法メッセージの一部を、前記送信手段を介して送信させる航法メッセージ分割転送部と
を備えること
を特徴とする位置情報出力装置。
【請求項５】
航法メッセージを取得する第１航法メッセージ取得部と、
観測データを取得する第１観測データ取得部と、
前記第１航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージと、前記第１観測データ取得部が取得した前記観測データとに基づいて、位置情報を生成する第１位置情報生成部と、
前記第１航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージを、第１送信手段を介して送信するための第１送信バッファと、
を有する第１位置情報出力部と、
航法メッセージを取得する第２航法メッセージ取得部と、
観測データを取得する第２観測データ取得部と、
前記第２航法メッセージ取得部が取得した前記航法メッセージと、前記第２観測データ取得部が取得した前記観測データとに基づいて、位置情報を生成する第２位置情報生成部と、
前記第２観測データ取得部が取得した前記観測データ、及び前記第２位置情報生成部が生成した前記位置情報を、第２送信手段を介して送信するための第２送信バッファと、
を有する第２位置情報出力部と、
を備えること
を特徴とする位置情報出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置情報出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なカーナビゲーションシステムで使用される位置情報出力装置は、約１秒間隔で測位を行っている。例えば、時速８０キロメートルで走行する車両は、１秒間に約２２メートル（以下「ｍ」と表記する。）もの距離を移動する。
一方、自動運転又は準自動運転により走行する車両は、測位精度が１．５ｍ程度以下、且つ、測位間隔が２００ミリ秒間隔以下であることが求められる。
測位間隔を短くする方法として、例えば、特許文献１には、車両に搭載された複数の衛星航法用受信機のそれぞれの位置測定タイミングがほぼ６０ミリ秒の等間隔で衛星航法用受信機の順でずれるように、当該複数の衛星航法用受信機を制御し、各衛星航法用受信機が測定した位置情報を外部記憶媒体に記憶させるナビゲーション装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測位精度を向上させる方法としては、航法メッセージ及び観測データに基づいて測位を行い、位置情報を出力する第１の位置情報出力装置と、当該航法メッセージ、当該観測データ、及び第１の位置情報出力装置が出力した位置情報に基づいて測位を行い、位置情報を出力する第２の位置情報出力装置と、備えた位置情報出力システムが考えられる。
しかしながら、従来の第１及び第２の位置情報出力装置を備えた位置情報出力システムにおいて測位間隔を短くした場合、第１の位置情報出力装置は、第２の位置情報出力装置に、航法メッセージ、観測データ、又は位置情報のうちの一部を送信期限までに送信できない場合があった。
【０００５】
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できる位置情報出力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る位置情報出力装置は、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部と、観測データを取得する観測データ取得部と、航法メッセージ取得部が取得した航法メッセージと、観測データ取得部が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部と、航法メッセージ取得部が取得した航法メッセージを、第１送信手段を介して送信するための第１送信バッファと、観測データ取得部が取得した観測データ、及び位置情報生成部が生成した位置情報を、第２送信手段を介して送信するための第２送信バッファと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る位置情報出力装置が適用された位置情報出力システムの要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る位置情報出力装置及び従来装置が、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報をそれぞれ送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の変形例に係る位置情報出力装置が適用された位置情報出力システムの要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置が適用された位置情報出力システムの要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係る位置情報出力装置が適用された位置情報出力システムの要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係る位置情報出力装置が、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報をそれぞれ送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３に係る位置情報出力装置が適用された位置情報出力システムの要部の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１に係る位置情報出力装置１０は、一例として、位置情報出力システム１に適用されるものとして、以下説明する。
【００１１】
図１を参照して、実施の形態１に係る位置情報出力装置１０の要部の構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る位置情報出力装置１０が適用された位置情報出力システム１の要部の構成の一例を示すブロック図である。
【００１２】
位置情報出力システム１は、位置情報出力装置１０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ１１、第１送信手段１２、第２送信手段１３、及び後段位置情報出力装置１９を備える。
ＧＮＳＳアンテナ１１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星、Ｇａｌｉｌｅｏ衛星、又は準天頂衛星等の航法衛星が送信する、航法信号を変調することにより生成された電波を受信するアンテナである。
【００１３】
位置情報出力装置１０は、ＧＮＳＳアンテナ１１が受信した電波に基づいて、航法メッセージ及び観測データを取得し、取得した航法メッセージ及び観測データに基づいて測位を行い、位置情報を生成する。位置情報出力装置１０は、取得した航法メッセージ及び観測データ、並びに、生成した位置情報を後段位置情報出力装置１９に送信する。
位置情報出力装置１０の詳細については後述する。
第１送信手段１２及び第２送信手段１３は、例えば、シリアルデータ送信を行うデータ送信手段である。第１送信手段１２及び第２送信手段１３は、シリアルデータ送信を行うためのハードウェア及びドライバソフトウェアを含むものである。
後段位置情報出力装置１９は、位置情報出力装置１０から航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を受信し、受信した航法メッセージ、観測データ、及び位置情報に基づいて測位を行い、位置情報を生成する。後段位置情報出力装置１９は、後段位置情報出力装置１９が生成した位置情報を、カーナビゲーション装置（不図示）等に出力する。
【００１４】
位置情報出力装置１０は、信号変換部１０１、航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、位置情報生成部１０４、第１送信バッファ１１１、及び第２送信バッファ１１２を備える。
【００１５】
信号変換部１０１は、ＧＮＳＳアンテナ１１が受信した電波をＧＮＳＳアンテナ１１からアナログ電気信号として受信し、受信したアナログ電気信号におけるＬ１帯のＧＮＳＳ信号を中間周波数帯にダウンコンバートして、ＡＤ変換することによりデジタル信号を生成する。信号変換部１０１は、生成したデジタル信号を航法メッセージ取得部１０２及び観測データ取得部１０３に出力する。
なお、信号変換部１０１は、位置情報出力装置１０に必須な構成ではなく、例えば、位置情報出力装置１０以外の外部装置（不図示）に備えられたものであっても良い。
【００１６】
航法メッセージ取得部１０２は、航法メッセージを取得する。
より具体的には、例えば、航法メッセージ取得部１０２は、信号変換部１０１から取得したデジタル信号を復調することにより航法メッセージを取得する。
デジタル信号を復調することにより航法メッセージ取得する方法は、公知であるため説明を割愛する。
【００１７】
観測データ取得部１０３は、観測データを取得する。
より具体的には、例えば、観測データ取得部１０３は、信号変換部１０１から取得したデジタル信号に基づいて、疑似距離、ドップラー周波数、又は搬送波位相等の観測データを取得する。疑似距離は、例えば、Ｃ／Ａコード又はＰコード等のＰＲＮコードを用いて算出される。疑似距離は、ドップラー周波数又は搬送波位相等を用いて算出されたものであっても良い。
信号変換部１０１から取得したデジタル信号に基づいて、疑似距離、ドップラー周波数、又は搬送波位相等の観測データを取得する方法は、公知であるため説明を割愛する。
【００１８】
位置情報生成部１０４は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する。
以下、位置情報生成部１０４がＧＰＳ衛星から航法信号（以下「ＧＰＳ信号」という。）に基づいて取得した航法メッセージ及び観測データに基づいて、位置情報を生成する場合を例にとって説明する。
【００１９】
航法メッセージは、１個のフレームを５個のサブフレームに分割して送信される。各サブフレームは、３００ビットのデータ配列により構成される。位置情報出力装置１０は、１個のサブフレームを取得するのに６秒間を要する。サブフレームは、ＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星における、時刻を示す情報、時刻を補正するための情報、軌道を示す情報、又は、軌道を補正するための情報等の当該ＧＰＳ衛星の状態を示す情報が含まれている。
位置情報生成部１０４は、当該ＧＰＳ衛星の最新の位置を示す情報、及び、当該ＧＰＳ衛星における最新の時刻を示す情報を保持し、サブフレームを取得する毎に、すなわち、６秒毎に、当該位置又は時刻を示す情報を補正して更新する。
観測データは、上述のとおり、例えば、Ｃ／Ａコードに基づいて算出された疑似距離を示す情報である。疑似距離は、Ｃ／Ａコードを送信するＧＰＳ衛星から位置情報出力装置１０までの距離である。ＧＰＳ衛星は、同一のデータ配列を成したＣ／Ａコードを１ミリ秒間隔で送信する。すなわち、観測データ取得部１０３は、最短で１ミリ秒間隔で疑似距離を算出することが可能である。
【００２０】
位置情報生成部１０４は、最短で６秒間隔で更新される当該ＧＰＳ衛星の最新の位置を示す情報、及び、当該ＧＰＳ衛星における最新の時刻を示す情報に基づき、最短で１ミリ秒間隔で算出される疑似距離を用いて、位置情報出力装置１０の位置を示す位置情報を生成する。
したがって、位置情報出力装置１０が十分な処理速度を有するハードウェアで構成されている場合、位置情報出力装置１０は、自動運転又は準自動運転により走行する車両に求められる、２００ミリ秒間隔以下の測位間隔で位置情報を出力することができる。
航法メッセージ及び観測データに基づいて位置情報を生成する方法は、公知であるため説明を割愛する。
【００２１】
第１送信バッファ１１１は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
より具体的には、例えば、航法メッセージ取得部１０２は、航法メッセージの１個のサブフレームの取得が全て完了した後、当該サブフレームが示すデータを第１送信バッファ１１１に転送する。第１送信手段１２は、第１送信バッファ１１１に記憶された当該データを先入れ先出しにより後段位置情報出力装置１９に送信する。第１送信手段１２は、当該データの送信が全て完了した後、当該データを消去する。
【００２２】
第２送信バッファ１１２は、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するために用いられるものである。
より具体的には、例えば、観測データ取得部１０３は、取得した観測データを第２送信バッファ１１２に転送する。また、位置情報生成部１０４は、生成した位置情報を第２送信バッファ１１２に転送する。第２送信手段１３は、第２送信バッファ１１２に記憶された観測データ又は位置情報を先入れ先出しにより後段位置情報出力装置１９に送信する。第２送信手段１３は、観測データの送信が全て完了した後、送信した観測データを消去し、位置情報の送信が全て完了した後、送信した位置情報を消去する。
【００２３】
図２を参照して、実施の形態１に係る位置情報出力装置１０が後段位置情報出力装置１９に、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を送信するタイミングについて、従来の位置情報出力システムにおける位置情報出力装置（以下「従来装置」という。）と比較して説明する。
図２は、実施の形態１に係る位置情報出力装置１０及び従来装置が、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報をそれぞれ送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
【００２４】
なお、図２に示す従来装置は、航法メッセージを取得するための手段、観測データを取得するための手段、及び位置情報を生成するための手段を有する。従来装置における当該各手段の処理速度は、位置情報出力装置１０における航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、及び位置情報生成部１０４の処理速度と同等であるものとする。また、図２に示す従来装置は、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を、１個の送信手段を介して送信するために用いられる送信用バッファを１個のみ有する。また、図２に示す従来装置は、位置情報出力装置１０と同様の信号変換部１０１を有するものする。
図２は、位置情報出力装置１０及び従来装置が、２００ミリ秒間隔で位置情報をそれぞれ生成する場合を示している。
【００２５】
まず、位置情報出力装置１０の動作について、図２を参照して説明する。
位置情報出力装置１０は、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、観測データを取得する。位置情報出力装置１０は、観測データの取得が完了すると、第２送信バッファ１１２に観測データを転送する。位置情報出力装置１０は、第２送信バッファ１１２への観測データの転送が完了すると、当該観測データの送信を開始する。
位置情報出力装置１０は、観測データの取得が完了すると、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、航法メッセージを取得する。位置情報出力装置１０は、航法メッセージの取得が完了すると、第１送信バッファ１１１に当該航法メッセージを転送する。位置情報出力装置１０は、第１送信バッファ１１１への航法メッセージの転送が完了すると、当該航法メッセージの送信を開始する。
【００２６】
位置情報出力装置１０は、航法メッセージの取得が完了すると、位置情報を生成する。位置情報出力装置１０は、位置情報の生成が完了すると、第２送信バッファ１１２に当該位置情報を転送する。位置情報出力装置１０は、第２送信バッファ１１２への位置情報の転送が完了すると、既に、観測データの送信が完了しているため、位置情報出力装置１０は、即座に、当該位置情報の送信を開始する。
このように、位置情報出力装置１０は、第１送信バッファ１１１及び第２送信バッファ１１２の２個のバッファを備えることにより、各バッファに転送されたデータは、当該データの転送が完了すると、即座に、送信を開始することができる。
【００２７】
次に、従来装置の動作について、図２を参照して説明する。
従来装置は、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、観測データを取得する。従来装置は、観測データの取得が完了すると、送信バッファに観測データを転送する。従来装置は、送信バッファへの観測データの転送が完了すると、当該観測データの送信を開始する。
従来装置は、観測データの取得が完了すると、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、航法メッセージを取得する。従来装置は、航法メッセージの取得が完了すると、送信バッファに当該航法メッセージを転送する。従来装置は、送信バッファへの航法メッセージの転送が完了すると、送信中の観測データの送信が完了するのを待って、観測データの送信が完了した後に、当該航法メッセージの送信を開始する。
【００２８】
従来装置は、航法メッセージの取得が完了すると、位置情報を生成する。従来装置は、位置情報の生成が完了すると、送信バッファに当該位置情報を転送する。従来装置は、第２送信バッファ１１２への位置情報の転送が完了すると、送信中の航法メッセージの送信が完了するのを待って、航法メッセージの送信が完了した後に、当該位置情報の送信を開始する。
【００２９】
このように、従来装置は、送信バッファが１個のみであるため、送信バッファに転送されたデータは、当該データが転送される前に送信バッファに転送されたデータの送信が全て完了するまで、送信を開始できず、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できない場合がある。
航法メッセージ取得部１０２が航法メッセージを取得した場合における送信期限までに送信すべき情報量は、航法メッセージ取得部１０２が航法メッセージを取得していない場合における送信期限までに送信すべき情報量と比較して、航法メッセージの分、増加する。例えば、位置情報生成部１０４がＧＰＳ信号に基づいて取得した航法メッセージ及び観測データに基づいて位置情報を生成する場合、上述のとおり、航法メッセージ取得部１０２は航法メッセージを６秒毎に取得する。このため、従来装置は、６秒毎に送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できない状況が発生する。
【００３０】
以上のように、位置情報出力装置１０は、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部１０２と、観測データを取得する観測データ取得部１０３と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部１０４と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するための第１送信バッファ１１１と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するための第２送信バッファ１１２と、を備えた。
このように構成することで、位置情報出力装置１０は、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できる。
【００３１】
実施の形態１の変形例．
図３を参照して、実施の形態１の変形例に係る位置情報出力装置１０ａについて説明する。
図３は、実施の形態１の変形例に係る位置情報出力装置１０ａが適用された位置情報出力システム１ａの要部の構成の一例を示すブロック図である。
位置情報出力システム１ａは、位置情報出力装置１０ａ、ＧＮＳＳアンテナ１１、第１送信手段１２、第２送信手段１３、及び後段位置情報出力装置１９を備える。
位置情報出力装置１０ａは、信号変換部１０１、航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、位置情報生成部１０４、補強データ取得部１２１、第１送信バッファ１１１、及び第２送信バッファ１１２を備える。
【００３２】
実施の形態１の変形例に係る位置情報出力装置１０ａは、実施の形態１に係る位置情報出力装置１０の構成に、高精度測位用の補強データを取得する補強データ取得部１２１を加えたものである。更に、実施の形態１の変形例に係る位置情報出力装置１０ａにおける第１送信バッファ１１１は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び補強データ取得部１２１が取得した高精度測位用の補強データを、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
その他の位置情報出力装置１０ａの構成において、位置情報出力装置１０と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１に記載した符号と同じ符号を付した図３の構成については、説明を省略する。
【００３３】
補強データ取得部１２１は、上述のとおり、高精度測位用の補強データを取得するものである。
補強データは、準天頂衛星から送信されるＬ６帯の情報、又は、ＧＰＳ信号におけるＬ１帯のエフェメリス等の高精度測位用のデータである。
補強データ取得部１２１が高精度測位用の補強データを取得する方法は、公知であるため説明を割愛する。
【００３４】
第１送信バッファ１１１は、上述のとおり、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び補強データ取得部１２１が取得した高精度測位用の補強データを、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
より具体的には、例えば、航法メッセージ取得部１０２は、航法メッセージの１個のサブフレームの取得が全て完了した後、当該サブフレームが示すデータを第１送信バッファ１１１に転送し、補強データ取得部１２１は、補強データの取得が完了した後、当該補強データを第１送信バッファ１１１に転送する。第１送信手段１２は、例えば、シリアル通信を行うデータ送信手段である。第１送信手段１２は、第１送信バッファ１１１に記憶された航法メッセージ又は補強データを先入れ先出しにより後段位置情報出力装置１９に送信する。第１送信手段１２は、航法メッセージの送信が全て完了した後、航法メッセージを消去し、補強データの送信が全て完了した後、補強データを消去する。
【００３５】
以上のように、位置情報出力装置１０ａは、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部１０２と、観測データを取得する観測データ取得部１０３と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部１０４と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するための第１送信バッファ１１１と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するための第２送信バッファ１１２と、高精度測位用の補強データを取得する補強データ取得部１２１と、を備え、第１送信バッファ１１１は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び補強データ取得部１２１が取得した高精度測位用の補強データを、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
このように構成することで、位置情報出力装置１０ａは、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信しつつ、位置情報出力装置１０と比較して、測位精度を更に向上することができる。
【００３６】
実施の形態１の他の変形例．
図４を参照して、実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置１０ｂについて説明する。
図４は、実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置１０ｂが適用された位置情報出力システム１ｂの要部の構成の一例を示すブロック図である。
位置情報出力システム１ｂは、位置情報出力装置１０ｂ、ＧＮＳＳアンテナ１１、第１送信手段１２、第２送信手段１３、及び後段位置情報出力装置１９を備える。
位置情報出力装置１０ｂは、信号変換部１０１、航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３と、位置情報生成部１０４、状況情報生成部１２２、第１送信バッファ１１１、及び第２送信バッファ１１２を備える。
【００３７】
実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置１０ｂは、位置情報出力装置１０の構成に、位置情報生成部１０４における位置情報の生成状況を示す状況情報を生成する状況情報生成部１２２を加えたものである。更に、実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置１０ｂにおける第１送信バッファ１１１は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び状況情報生成部１２２が生成した状況情報を、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
その他の実施の形態１の他の変形例に係る位置情報出力装置１０ｂの構成において、位置情報出力装置１０と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１に記載した符号と同じ符号を付した図４の構成については、説明を省略する。
【００３８】
状況情報生成部１２２は、上述のとおり、位置情報生成部１０４における位置情報の生成状況を示す状況情報を生成するものである。
より具体的には、例えば、状況情報生成部１２２は、位置情報生成部１０４が出力した信号に基づいて、当該位置情報生成部１０４における位置情報の生成状況を示す状況情報を生成するものである。
状況情報生成部１２２は、位置情報生成部１０４に含まれるものであっても良い。
状況情報は、位置情報生成部１０４における処理において発生した不具合等の内容を示す、例えば、デバッグメッセージある。
【００３９】
第１送信バッファ１１１は、上述のとおり、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び状況情報生成部１２２が生成した状況情報を、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
より具体的には、例えば、航法メッセージ取得部１０２は、航法メッセージの１個のサブフレームの取得が全て完了した後、当該サブフレームが示すデータを第１送信バッファ１１１に転送し、状況情報生成部１２２は、状況情報の生成が完了した後、当該状況情報を第１送信バッファ１１１に転送する。第１送信手段１２は、例えば、シリアル通信を行うデータ送信手段である。第１送信手段１２は、第１送信バッファ１１１に記憶された航法メッセージ又は状況情報を先入れ先出しにより後段位置情報出力装置１９に送信する。第１送信手段１２は、航法メッセージの送信が全て完了した後、航法メッセージを消去し、状況情報の送信が全て完了した後、状況情報を消去する。
【００４０】
以上のように、位置情報出力装置１０ｂは、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部１０２と、観測データを取得する観測データ取得部１０３と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部１０４と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するための第１送信バッファ１１１と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するための第２送信バッファ１１２と、位置情報生成部１０４における位置情報の生成状況を示す状況情報を生成する状況情報生成部１２２と、を備え、第１送信バッファ１１１は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージ、及び状況情報生成部１２２が生成した状況情報を、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
このように構成することで、位置情報出力装置１０ｂは、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信しつつ、位置情報出力装置１０ｂをデバッグするのに有益な情報を外部装置に送信することができる。
【００４１】
実施の形態２．
図５を参照して、実施の形態２に係る位置情報出力装置１０ｃについて説明する。
図５は、実施の形態２に係る位置情報出力装置１０ｃが適用された位置情報出力システム１ｃの要部の構成の一例を示すブロック図である。
位置情報出力システム１ｃは、第１送信手段１２及び位置情報出力装置１０に代えて、送信手段１４及び位置情報出力装置１０ｃを備える。また、位置情報出力装置１０ｃは、位置情報出力装置１０における第１送信バッファ１１１に代えて、航法メッセージバッファ１１３及び航法メッセージ分割転送部１２３を備える。
位置情報出力装置１０ｃ及び位置情報出力装置１０ｃが適用された位置情報出力システム１ｃの構成において、位置情報出力装置１０及び位置情報出力装置１０が適用された位置情報出力システム１と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１に記載した符号と同じ符号を付した図５の構成については、説明を省略する。
【００４２】
位置情報出力システム１ｃは、位置情報出力装置１０ｃ、ＧＮＳＳアンテナ１１、送信手段１４、及び後段位置情報出力装置１９を備える。
位置情報出力装置１０ｃは、信号変換部１０１、航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、位置情報生成部１０４、送信バッファ１１４、航法メッセージバッファ１１３、及び航法メッセージ分割転送部１２３を備える。
【００４３】
送信手段１４は、例えば、シリアルデータ送信を行うデータ送信手段である。送信手段１４は、シリアルデータ送信を行うためのハードウェア及びドライバソフトウェアを含むものとする。
【００４４】
航法メッセージバッファ１１３は、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを一時的に記憶するためのバッファである。
より具体的には、例えば、航法メッセージ取得部１０２は、航法メッセージの１個のサブフレームの取得が全て完了した後、当該サブフレームが示すデータを航法メッセージバッファ１１３に転送する。
【００４５】
送信バッファ１１４は、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、送信手段１４を介して送信するために用いられるものである。
より具体的には、例えば、観測データ取得部１０３は、取得した観測データを送信バッファ１１４に転送し、位置情報生成部１０４は、生成した位置情報を送信バッファ１１４に転送する。送信手段１４は、送信バッファ１１４に記憶された観測データ又は位置情報を先入れ先出しにより後段位置情報出力装置１９に送信する。送信手段１４は、観測データの送信が全て完了した後、送信した観測デーを消去し、位置情報の送信が全て完了した後、送信した位置情報を消去する。
【００４６】
航法メッセージ分割転送部１２３は、送信バッファ１１４の空き状況を示す情報と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報の送信を完了すべき、予め定められた期限を示す情報とに基づいて、航法メッセージバッファ１１３に記憶された航法メッセージを分割し、分割した航法メッセージの一部を送信バッファ１１４に転送して、当該分割した航法メッセージの一部を、送信手段１４を介して送信させる。
航法メッセージ分割転送部１２３は、航法メッセージバッファ１１３に記憶された航法メッセージの送信が全て完了した後、当該航法メッセージを消去する。
より具体的には、例えば、航法メッセージ分割転送部１２３は、送信バッファ１１４に記憶されたデータがない場合、当該期限までに送信手段１４が観測データ及び位置情報の送信を完了できるように、航法メッセージバッファ１１３に記憶された航法メッセージのうち、まだ送信バッファ１１４に転送していないデータを、例えば、予め決められたビット数に分割して、送信バッファ１１４に転送する。
【００４７】
図６を参照して、実施の形態２に係る位置情報出力装置１０ｃが後段位置情報出力装置１９に、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を送信するタイミングについて説明する。
図６は、実施の形態２に係る位置情報出力装置１０ｃが、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報をそれぞれ送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
図６は、位置情報出力装置１０ｃが、２００ミリ秒間隔で位置情報をそれぞれ生成する場合を示している。
【００４８】
位置情報出力装置１０ｃは、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、観測データを取得する。位置情報出力装置１０ｃは、観測データの取得が完了すると、送信バッファ１１４に観測データを転送する。位置情報出力装置１０ｃは、送信バッファ１１４への観測データの転送が完了すると、当該観測データの送信を開始する。
位置情報出力装置１０ｃは、観測データの取得が完了すると、信号変換部１０１から受信したデジタル信号に基づいて、航法メッセージを取得する。位置情報出力装置１０ｃは、航法メッセージの取得が完了すると、航法メッセージバッファ１１３に当該航法メッセージを転送する。
【００４９】
また、位置情報出力装置１０ｃは、航法メッセージの取得が完了すると、位置情報を生成する。位置情報出力装置１０ｃは、位置情報の生成が完了すると、送信バッファ１１４に当該位置情報を転送する。位置情報出力装置１０ｃは、送信バッファ１１４への位置情報の転送が完了すると、先入れ先出しにより当該位置情報の送信を行う。
【００５０】
位置情報出力装置１０ｃは、航法メッセージバッファ１１３への航法メッセージの転送が完了すると、当該航法メッセージが航法メッセージバッファ１１３から消去されるまでの間、送信バッファ１１４の空き情報を適宜確認する。航法メッセージ分割転送部１２３は、送信バッファ１１４に記憶されたデータがない場合、当該期限までに送信手段１４が観測データ及び位置情報の送信を完了できるように、航法メッセージバッファ１１３に記憶された航法メッセージのうち、まだ送信バッファ１１４に転送していないデータを、例えば、予め決められたビット数に分割して、送信バッファ１１４に転送する。
例えば、位置情報生成部１０４がＧＰＳ信号に基づいて取得した航法メッセージ及び観測データに基づいて位置情報を生成する場合、上述のとおり、航法メッセージ取得部１０２は航法メッセージを６秒毎に取得する。位置情報出力装置１０ｃは、６秒毎に取得した航法メッセージを送信バッファ１１４の空き状況に応じて、分割して送信手段１４を介して送信させる。
【００５１】
以上のように、位置情報出力装置１０ｃは、航法メッセージを取得する航法メッセージ取得部１０２と、観測データを取得する観測データ取得部１０３と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージと、観測データ取得部１０３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する位置情報生成部１０４と、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報を、送信手段１４を介して送信するための送信バッファ１１４と、航法メッセージ取得部１０２が取得した航法メッセージを一時的に記憶する航法メッセージバッファ１１３と、送信バッファ１１４の空き状況を示す情報と、予め定められた、観測データ取得部１０３が取得した観測データ、及び位置情報生成部１０４が生成した位置情報の送信を完了すべき期限を示す情報とに基づいて、航法メッセージバッファ１１３に記憶された航法メッセージを分割し、分割した航法メッセージの一部を送信バッファ１１４に転送して、当該分割した航法メッセージの一部を、送信手段１４を介して送信させる航法メッセージ分割転送部１２３とを備えた。
このように構成することで、位置情報出力装置１０ｃは、送信期限までに送信すべき情報である観測データ及び位置情報を送信期限までに送信しつつ、航法メッセージも送信することができる。
【００５２】
実施の形態３．
図７を参照して、実施の形態３に係る位置情報出力装置１０ｄについて説明する。
図７は、実施の形態３に係る位置情報出力装置１０ｄが適用された位置情報出力システム１ｄの要部の構成の一例を示すブロック図である。
位置情報出力システム１ｄは、位置情報出力装置１０ｄ、ＧＮＳＳアンテナ１１、第１送信手段１２、第２送信手段１３、及び後段位置情報出力装置１９を備える。
位置情報出力装置１０ｄは、信号変換部１０１、第１位置情報出力部１５１、及び第２位置情報出力部１６１を備える。
第１位置情報出力部１５１は、第１航法メッセージ取得部１５２、第１観測データ取得部１５３、第１位置情報生成部１５４、及び第１送信バッファ１１１を備える。
第２位置情報出力部１６１は、第２航法メッセージ取得部１６２、第２観測データ取得部１６３、第２位置情報生成部１６４、及び第２送信バッファ１１２を備える。
【００５３】
位置情報出力システム１ｄにおける第１位置情報出力部１５１は、位置情報出力装置１０おける航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、位置情報生成部１０４、及び第１送信バッファ１１１の各部に相当する、第１航法メッセージ取得部１５２、第１観測データ取得部１５３、第１位置情報生成部１５４、及び第１送信バッファ１１１を有するものである。
位置情報出力システム１ｄにおける第２位置情報出力部１６１は、位置情報出力装置１０おける航法メッセージ取得部１０２、観測データ取得部１０３、位置情報生成部１０４、及び第２送信バッファ１１２の各部に相当する、第２航法メッセージ取得部１６２、第２観測データ取得部１６３、第２位置情報生成部１６４、及び第２送信バッファ１１２を有するものである。
その他の位置情報出力装置１０ｄの構成において、位置情報出力装置１０と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１に記載した符号と同じ符号を付した図７の構成については、説明を省略する。
【００５４】
位置情報出力装置１０ｄにおける信号変換部１０１は、位置情報出力装置１０における信号変換部１０１に相当するものである。したがって、信号変換部１０１がＧＮＳＳアンテナ１１から受信したアナログ電気信号をデジタル信号に変換する方法は、実施の形態１で説明したため、説明を省略する。
ただし、位置情報出力装置１０ｄにおける信号変換部１０１は、変換したデジタル信号を第１航法メッセージ取得部１５２、第１観測データ取得部１５３、及び第２航法メッセージ取得部１６２に出力するものである。
なお、信号変換部１０１は、位置情報出力装置１０ｄに必須な構成ではなく、例えば、位置情報出力装置１０ｄ以外の外部装置（不図示）に備えられたものであっても良い。
【００５５】
第１航法メッセージ取得部１５２及び第２航法メッセージ取得部１６２は、上述のとおり、位置情報出力装置１０における航法メッセージ取得部１０２に相当するものである。したがって、第１航法メッセージ取得部１５２及び第２航法メッセージ取得部１６２が航法メッセージを取得する方法は、位置情報出力装置１０における航法メッセージ取得部１０２が航法メッセージを取得する方法と同様であるため、説明を省略する。
ただし、第１航法メッセージ取得部１５２は、取得した航法メッセージを第１送信バッファ１１１に転送するものであるが、第２航法メッセージ取得部１６２は、取得した航法メッセージを第１送信バッファ１１１に転送するものではなく、後述のとおり、第２送信バッファ１１２に転送するものである。
【００５６】
第１観測データ取得部１５３及び第２観測データ取得部１６３は、上述のとおり、位置情報出力装置１０における観測データ取得部１０３に相当するものである。したがって、第１観測データ取得部１５３及び第２観測データ取得部１６３が観測データを取得する方法は、位置情報出力装置１０における観測データ取得部１０３が観測データを取得する方法と同様であるため、説明を省略する。
ただし、第２観測データ取得部１６３は、取得した観測データを第２送信バッファ１１２に転送するものであるが、第１観測データは、取得した観測データを第２送信バッファ１１２に転送するものではない。
【００５７】
第１位置情報生成部１５４及び第２位置情報生成部１６４は、上述のとおり、位置情報出力装置１０における位置情報生成部１０４に相当するものである。したがって、第１位置情報生成部１５４及び第２位置情報生成部１６４が位置情報を生成する方法は、位置情報出力装置１０における位置情報生成部１０４が位置情報を生成する方法と同様であるため、説明を省略する。
ただし、第１位置情報生成部１５４は、第１航法メッセージ取得部１５２が取得した航法メッセージと、第１観測データ取得部１５３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成するものである。
また、第２位置情報生成部１６４は、第２航法メッセージ取得部１６２が取得した航法メッセージと、第２観測データ取得部１６３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成するものである。
また、第２位置情報生成部１６４は、生成した位置情報を第２送信バッファ１１２に転送するものであるが、第１位置情報は、生成した位置情報を第２送信バッファ１１２に転送するものではない。
【００５８】
位置情報出力装置１０ｄにおける第１送信バッファ１１１は、位置情報出力装置１０における第１送信バッファ１１１に相当するものである。したがって、第１送信手段１２が第１送信バッファ１１１に記憶されたデータを送信する方法は、実施の形態１で説明したため、説明を省略する。
ただし、位置情報出力装置１０ｄにおける第１送信バッファ１１１は、第１航法メッセージ取得部１５２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するために用いられるものである。
また、位置情報出力装置１０ｄにおける第２送信バッファ１１２は、第２観測データ取得部１６３が取得した観測データ、及び第２位置情報生成部１６４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するために用いられるものである。
【００５９】
以上のように構成した位置情報出力装置１０ｄが後段位置情報出力装置１９に、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を送信する際のタイミングチャートは、図２に示す位置情報出力装置１０が後段位置情報出力装置１９に、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を送信する際のタイミングチャートと同様なものになる。
したがって、位置情報出力装置１０ｄが後段位置情報出力装置１９に、航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を送信する際のタイミングについての説明は省略する。
【００６０】
以上のように、航法メッセージを取得する第１航法メッセージ取得部１５２と、観測データを取得する第１観測データ取得部１５３と、第１航法メッセージ取得部１５２が取得した航法メッセージと、第１観測データ取得部１５３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する第１位置情報生成部１５４と、第１航法メッセージ取得部１５２が取得した航法メッセージを、第１送信手段１２を介して送信するための第１送信バッファ１１１と、を有する第１位置情報出力部１５１と、航法メッセージを取得する第２航法メッセージ取得部１６２と、観測データを取得する第２観測データ取得部１６３と、第２航法メッセージ取得部１６２が取得した航法メッセージと、第２観測データ取得部１６３が取得した観測データとに基づいて、位置情報を生成する第２位置情報生成部１６４と、第２観測データ取得部１６３が取得した観測データ、及び第２位置情報生成部１６４が生成した位置情報を、第２送信手段１３を介して送信するための第２送信バッファ１１２と、を有する第２位置情報出力部１６１と、を備えた。
このように構成することで、位置情報出力装置１０ｄは、送信すべき情報の全てを送信期限までに送信できる。
【００６１】
これまで説明した実施の形態では、１種類のＧＮＳＳ衛星から取得した航法信号、特にＧＰＳ信号に基づいて取得した航法メッセージ及び観測データに基づいて位置情報を生成する位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを一例として説明したが、この限りではない。例えば、位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、複数種類のＧＮＳＳ衛星から取得した航法信号に基づいて航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を取得又は生成し、当該航法メッセージ、観測データ、及び位置情報を後段位置情報出力装置１９に送信するものでも良い。
【００６２】
位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが複数種類のＧＮＳＳ衛星から取得した航法信号に基づいて位置情報を生成する場合、各種類の航法信号に対応する航法メッセージを取得するため、航法メッセージを取得する頻度が高くなる。すなわち、当該場合、ＧＮＳＳ衛星の最新の位置を示す情報、及び、当該ＧＮＳＳ衛星における最新の時刻を示す情報を補正する頻度が高くなるため、位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、測位精度を向上させることができる。また、当該場合、位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが取得した航法メッセージを後段位置情報出力装置１９に送信する頻度も高くなるため、位置情報出力装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのような構成は、より効果的なものとなる。
【００６３】
なお、この発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略ができる。
【符号の説明】
【００６４】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  位置情報出力システム、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  位置情報出力装置、１１  ＧＮＳＳアンテナ、１２  第１送信手段、１３  第２送信手段、１４  送信手段、１９  後段位置情報出力装置、１０１  信号変換部、１０２  航法メッセージ取得部、１０３  観測データ取得部、１０４  位置情報生成部、１１１  第１送信バッファ、１１２  第２送信バッファ、１１３  航法メッセージバッファ、１１４  送信バッファ、１２１  補強データ取得部、１２２  状況情報生成部、１２３  航法メッセージ分割転送部、１５１  第１位置情報出力部、１５２  第１航法メッセージ取得部、１５３  第１観測データ取得部、１５４  第１位置情報生成部、１６１  第２位置情報出力部、１６２  第２航法メッセージ取得部、１６３  第２観測データ取得部、１６４  第２位置情報生成部。
【図１】
2020085557.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020085557.tif 000008
【図７】
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