(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一条件によって複数の衛星の中で複数の観測衛星を選び出すステップと、
すべての観測衛星を観測して１つの観測衛星を目標衛星にするステップと、
現在の目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出するステップと、
前記第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断するステップと、
現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星である場合に情報を提示するステップと、を含み、
前記第一条件は、送信される衛星信号の搬送波と雑音の比（Carrier-to-Noise Ratio、ＣＮ比と略称）が１２〜５２デシベルである条件を含み、
前記目標衛星の第一信号変化スロープは、衛星信号からの信号の搬送波と雑音の比によって判断し、前記第一信号変化スロープが予設定値より小さい場合は、前記目標衛星を遮蔽すべき衛星にし、
提示する情報によって目標衛星から送信される測位信号を遮蔽することを特徴とする衛星状態判断方法。
【請求項２】
第一条件によって複数の衛星の中で複数の観測衛星を選び出すステップと、
すべての観測衛星を観測して１つの観測衛星を目標衛星にするステップと、
現在の目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出するステップと、
前記第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断するステップと、
現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星である場合に情報を提示するステップと、を含み、
前記第一条件は、送信される衛星信号の搬送波と雑音の比（Carrier-to-Noise Ratio、ＣＮ比と略称）が１２〜５２デシベルである条件を含み、
前記目標衛星の第一信号変化スロープは、衛星信号からの信号の搬送波と雑音の比によって判断し、前記第一信号変化スロープが予設定値より小さい場合は、前記目標衛星を遮蔽すべき衛星にし、
提示する情報によって、測位情報に誤差が生じる可能性があると提示することを特徴とする衛星状態判断方法。
【請求項３】
目標衛星の第二観測時間の内の第二信号変化スロープを検出するステップと、
前記第二信号変化スロープに対する判断結果によって現在の目標衛星を遮蔽すべき衛星にするかどうかを判断するステップと、さらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の衛星状態判断方法。
【請求項４】
提示情報を前段処理モジュール或いは後段処理モジュールに提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の衛星状態判断方法。
【請求項５】
前記前段処理モジュールが測位情報提供ユニットであり、前記後段処理モジュールがソフトウェアであることができることを特徴とする請求項４に記載の衛星状態判断方法。
【請求項６】
第一条件によって複数の衛星の中で複数の観測衛星を選び出すステップと、
すべての観測衛星を観測して１つの観測衛星を目標衛星にするステップと、
メモリに記憶されているソフトウェアが駆動する時に電子装置が衛星状態判断方法を実施するようするソフトウェアにおいて、前記衛星状態判断方法は、
現在の目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出するステップと、
前記第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断するステップと、
現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星である場合に情報を提示するステップと、を含み、
前記第一条件は、送信される衛星信号の搬送波と雑音の比（Carrier-to-Noise Ratio、ＣＮ比と略称）が１２〜５２デシベルである条件を含み、
前記目標衛星の第一信号変化スロープは、衛星信号からの信号の搬送波と雑音の比によって判断し、前記第一信号変化スロープが予設定値より小さい場合は、前記目標衛星を遮蔽すべき衛星にし、
提示する情報によって目標衛星から送信される測位信号を遮蔽することを特徴とするコンピュータソフトウェア。
【請求項７】
第一条件によって複数の衛星の中で複数の観測衛星を選び出すステップと、
すべての観測衛星を観測して１つの観測衛星を目標衛星にするステップと、
メモリに記憶されているソフトウェアが駆動する時に電子装置が衛星状態判断方法を実施するようするソフトウェアにおいて、前記衛星状態判断方法は、
現在の目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出するステップと、
前記第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断するステップと、
現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星である場合に情報を提示するステップと、を含み、
前記第一条件は、送信される衛星信号の搬送波と雑音の比（Carrier-to-Noise Ratio、ＣＮ比と略称）が１２〜５２デシベルである条件を含み、
前記目標衛星の第一信号変化スロープは、衛星信号からの信号の搬送波と雑音の比によって判断し、前記第一信号変化スロープが予設定値より小さい場合は、前記目標衛星を遮蔽すべき衛星にし、
提示する情報によって、測位情報に誤差が生じる可能性があると提示することを特徴とするコンピュータソフトウェア。
【請求項８】
目標衛星の第二観測時間の内の第二信号変化スロープを検出するステップと、
前記第二信号変化スロープに対する判断結果によって現在の目標衛星を遮蔽すべき衛星にするかどうかを判断するステップと、さらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のコンピュータソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星状態判断方法に関し、特に衛星からの信号の変化スロープによって衛星の状態を判断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
全地球測位システム（Global Positioning System、ＧＰＳと略称）は、上空にある４つの測位用衛星からの信号を測位装置（ＧＰＳ受信機）で受け取って測位目標物の現在位置を知るシステムである。測位用衛星から送信される信号は、測位用衛星自身の位置に関する座標情報と、信号を送信する時の時間情報を含んでいる。前記測位装置に搭載される測位用チップは、前記座標情報と時間情報によって測位目標物の現在位置を算出する。
【０００３】
前記全地球測位システムが４つの測位用衛星を通して測位する場合、１つの衛星が故障すると測位に誤差が生じる可能性がある。測位用衛星から信号が前記測位装置に送信される時に地形の遮蔽作用によって信号が遮蔽されるか、４つの測位用衛星と測位装置との間の相対的位置が変わることも測位に誤差が生じる原因になる。
【０００４】
静止衛星型衛星航法補強システム（Satellite Based Augmentation System、ＳＢＡＳと略称）、アシステッド全地球測位システム（Assisted Global Positioning System、ＡＧＰＳと略称）、ディファレンシャル全地球測位システム（Differential Global Positioning System、ＤＧＰＳと略称）などは、地面送信タワーから遠く離れているか、衛星信号の有効の接収範囲に入っていないと測位作用を起こすことができない欠点がある。且つ、信号が遮蔽される環境で信号強度が弱くなるので測位作用を確実に起こすこともがきない。
【０００５】
前記全地球測位システムの測位効果を向上させるために、本発明では信号が遮蔽されても測位を正確にすることができる全地球測位システムを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、前記全地球測位システムの測位効果を向上させ、測位効果が悪くなること避けることができる衛星状態判断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明では、以下のステップを含む衛星状態判断方法を提供する。即ち、現在の目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出するステップと、前記第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断するステップと、現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星である場合に相関する状態を提示するステップを含む衛星状態判断方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明の衛星状態判断方法によって、使用者が測位装置を使う時に衛星の信号強度と信号を接収する状態によって、現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断することができる。従って、衛星の信号強度が弱くなる時に測位効果が悪くなること避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る目標衛星を選ぶ方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第一実施形態に係る衛星の悪化状態を判断する方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第一実施形態に係る遮蔽すべき衛星の選択方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第一実施形態に係る目標衛星が遮蔽すべき状態から脱する方法を示すフローチャートである。
【図５ａ】第二実施形態に係る判断方法を別々に示すフローチャートである。
【図５ｂ】第二実施形態に係る判断方法を別々に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に対して詳しく説明する。本発明に対する説明を簡単にするために以下、信号が測位装置に確実に送信されることができる衛星を有効衛星と定義し、上空にある有効衛星の個数をＮ１に示す。複数の衛星の中で観測特性が悪い衛生を除くために、仰角範囲、信号強度などを制限条件にして衛星の個数を制限する。前記制限条件に符合する衛星を観測衛星と定義し、観測衛星の個数をＮ２に示す。測位装置は、複数の衛星の中で４つの衛星を選び出して測位を実施するので、前記４つの衛星を測位用衛星と定義する。前記有効衛星の個数Ｎ１と、観測衛星の個数Ｎ２、測位用衛星の個数４の関係は、Ｎ１≧Ｎ２≧４である。
【００１１】
図１は、本発明の第一実施形態に係る目標衛星を選ぶ方法を示すフローチャートである。図１に示す目標衛星を選ぶ方法で、まず、測位装置が有効衛星を観測する（Ｓ２２１）。次に、前記測位装置に入力されている第一条件に従って観測衛星を選び出す（Ｓ２２３）。次に、前記観測衛星の中で目標衛星を選び出す（Ｓ２２５）。次に、目標衛星の信号が遮蔽されるか遮蔽されないか検査する（Ｓ２２７）。
【００１２】
前記第一条件は、衛星の仰角或いは衛星からの信号の強度などによって決めることができる。前記第一条件に衛星の仰角が含まれている場合、前記仰角の範囲を０〜９０度にすることができる。好ましくは、前記仰角の範囲を１０〜９０度にする。前記第一条件に信号の強度が含まれている場合、搬送波と雑音の比（Carrier-to-Noise Ratio、ＣＮ比と略称）を１２〜５２デシベル（decibel、ｄＢと略称）にすることができる。
【００１３】
図２は、本発明の第一実施形態に係る衛星の悪化状態を判断する方法を示すフローチャートである。図２に示す衛星の悪化状態を判断する方法で、まず、第一観測時間△ｔ１の内での有効衛星から送信される第一信号の変化スロープを得る（Ｓ３１）。次に、前記第一信号の変化スロープによって目標衛星からの衛星情報が遮蔽されるかどうか判断する（Ｓ３３）。次に、測位装置が目標衛星からの衛星情報を遮蔽するかどうか或いは提示用情報を生じるかどうかを判断する（Ｓ３５）。次に、測位装置の設定に従って提示用情報を前段処理モジュール（例えば、測位チップのようなハードウェア或いはソフトウェアによって測位機能を実現する測位情報提供ユニット）或いは後段処理モジュール（例えば、応用ソフトウェア）に送信して２つの処理モジュールが使うようにする（Ｓ３７）。上述する実施形態で、まず第一信号の変化スロープが悪化するかどうか判断する。前記第一信号の変化スロープが悪化する場合、前記目標衛星から送信される衛星情報を遮蔽する。即ち、前記目標衛星からの衛星情報を削除するか放棄する。
【００１４】
本実施形態で、観測衛星に対する衛星の悪化状態を判断することは、判断用資源を減らすためである。判断用資源が充分な場合は、有効衛星に対して衛星の悪化状態を判断することが好ましい。
【００１５】
図２のステップＳ３５で提示用情報が生じる後に実施する処理方法は、処理モジュールと判断モジュールよって二種に分けることができる。一種の処理方法は、問題がある測位衛星からの測位信号を遮蔽させる方法である。即ち、判断結果を前段処理モジュールに送信して、前段処理モジュールが他の測位衛星を選んで測位情報を得るようにする処理方法である。他の一種は、問題がある元々の測位衛星からの測位信号を継ぎ使うが、後段処理モジュールに設置される補助用情報を使って測位衛星からの測位信号が干渉される可能性があると使用者に知らせる方法である。この場合、特定の時間の測位信号が信号強度などの影響によって測位精度に誤差が生じる可能性があると使用者に提示する。
【００１６】
図３は、本発明の第一実施形態に係る遮蔽すべき衛星の選択方法を示すフローチャートである。図３の方法で、第一観測時間△ｔ１は、第一時刻Ｔ１と第二時刻Ｔ２との間の時間であると定義する。まず、前記第一時刻Ｔ１で第一信号の強度ＣＮＲｔ１を検出し、前記第二時刻Ｔ２で第二信号の強度ＣＮＲｔ２を検出する（Ｓ３２１）。次に、前記第一信号の強度ＣＮＲｔ１と第二信号の強度ＣＮＲｔ２によって、第一観測時間△ｔ１の内で現在の目標衛星の第一信号の変化スロープＣＮＲslopeが悪化するかどうか判断する（Ｓ３２２）。次に、前記目標衛星の第一信号の変化スロープＣＮＲslopeが悪化したら、現在の目標衛星が測位装置に使われている測位衛星であるかどうかさらに判断する（Ｓ３２３）。次に、前記目標衛星が測位装置に使われている測位衛星であると、目標衛星を遮蔽すべき衛星にする（Ｓ３２４）。
【００１７】
前記目標衛星の第一信号の変化スロープＣＮＲslopeが悪化する場合、即ち、マイナスの信号変化スロープが現れ、信号変化スロープが所定の信号変化スロープ（例えば、−３を所定の信号変化スロープにする）より小さく、且つ回数が所定の回数（例えば、３回を所定の個数にする）に到達する場合は、目標衛星からの信号の強度が非常に悪化することを説明する。前記目標衛星が測位のための４つの測位衛星に属すると、前記目標衛星を遮蔽すべき衛星にする。上述した実施形態の第一時刻ｔ１、第二時刻ｔ２、所定の信号変化スロープの数値、回数などは、各種の例の中の選択する一種の例である。実の応用では、上述した例に制限されず、需要に従って自由に選択することができる。
【００１８】
以下の部分で説明するコアステップは、予め設定する第一条件によって選び出す観測衛星に基づいて説明する。即ち、観測衛星を選び出した後、この観測衛星からの信号の強度変化によって特定時間内の信号の変化スロープを検出する。観測衛星の中で測位情報を提供する測位衛星からの信号の変化スロープが悪くなると、この測位衛星を使わないか、或いは前記測位衛星から送信される測位情報に大きい誤差がある可能性があると提示する。
【００１９】
図４は、本発明の第一実施形態に係る目標衛星が遮蔽すべき状態から脱する方法を示すフローチャートである。目標衛星からの信号の強度は、衛星と測位装置との間の相対的位置の変化に従って変化する。従って、前記目標衛星が遮蔽すべき衛星になっても目標衛星からの信号強度をずっと測定して、第二観測時間内の第二信号の変化スロープを検出する（Ｓ３３１）。次に、第二信号の変化スロープがよくなるかどうかする判断によって、前記目標衛星が遮蔽すべき状態から脱するかどうかを判断する（Ｓ３３２）。目標衛星が遮蔽すべき状態から脱するかどうかを判断する過程は、図２の内容を参照できるので本実施形態で再度説明しない。
【００２０】
前記第二観測時間の長さと前記第一観測時間の長さは、同じであるか違うことができる。前記第二信号の変化スロープを判断する方法は、プラスのスロープを所定値にして信号の優劣を判断する。本発明の衛星状態の判断方法は、従来の全地球測位システムに代えて使う方法ではなく、従来の全地球測位システムを補助する方法である。即ち、測位衛星からの測位信号が測位装置に適用するかどうか判断する。前記信号変化スロープが悪化する場合、観測している観測衛星が測位装置に適用しないと判断し、且つこの観測衛星が遮蔽すべき衛星であると提示をする。
【００２１】
目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうか判断する後、判断した結果を目標衛星を通して使う処理モジュールに伝送する。
【００２２】
図５Ａと図５Ｂは、第二実施形態に係る判断方法を別々に示すフローチャートである。図５Ａのフローチャートで、まず、送信する信号を接収することができるすべての測位衛星を検出し、複数の測位衛星の一覧表を作成する（Ｓ４０１）。次に、仰角≧２０度と言う条件によって測位衛星の一覧表で観測衛星を選び出す（Ｓ４０２）。次に、衛星の信号の強度が２０〜５０デシベルになるで観測衛星を選び出す（Ｓ４０３）。次に、選び出した観測衛星で必要する目標衛星を選び出す（Ｓ４１０）。
【００２３】
まず、前記目標衛星で第０秒を第一時刻にし、且つ第１５秒を第二時刻にして第一観測時間を確定する。即ち、第一時刻と第二時刻との間の第一観測時間の内で目標衛星の第一信号変化スロープを検出する（Ｓ４０４）。次に、検出する第一信号変化スロープと標準信号変化スロープを比較して、第一信号変化スロープ≦−３であるかどうか判断する（Ｓ４０５）。前記−３はただ一般の一例であるので、実用の需要に従って他の数字を選んで使ってもよい。前記第一信号変化スロープが−３より大きい場合、目標衛星からの信号強度が正常であることを説明するので、他の観測衛星を選んでその状態を判断する（Ｓ４１０）。
【００２４】
第一信号変化スロープ≦−３である場合、第一計数器を使って第一信号変化スロープが信号悪化の判断条件に符合される回数を計数し、且つ第一計数器で計数する回数を記録する（Ｓ４０７）。次に、前記第一計数器で計数する回数が予設定する計数に到達するかどうかを判断する。例えば、２回に到達するかどうかを判断する（Ｓ４０８）。次に、前記第一計数器で計数する回数が予設定する計数に到達する場合、他の目標衛星を選んでその状態を判断する。次に、前記目標衛星が測位用衛星であるかどうかを判断する（Ｓ４０９）。前記目標衛星が測位用衛星ではない場合は、その目標衛星が測位情報に与える影響を考慮する必要がない。前記目標衛星が測位用衛星である場合は、その目標衛星を遮蔽すべき衛星にする（Ｓ４１１）。
【００２５】
上述した判断は、ＤＯＰ（Dilution of Position）によって実施することができる。まず、２つの時刻（第５秒と第０秒）のＤＯＰ差の絶対値を計算する（Ｓ４１２）。前記ＤＯＰ差の絶対値≧予設定値（例えば０．１）であるどうかを判断する（Ｓ４１３）。前記ＤＯＰ差の絶対値≧予設定値である場合は、第二計数器で回数を記録する（Ｓ４１４）。前記ＤＯＰ差の絶対値が予設定値より小さい場合は、前記ステップＳ４１０に戻る。次に、第二計数器で計数する回数が予設定値より大きいかどうかを判断する（Ｓ４１５）。第二計数器で計数する回数が予設定値より大きい場合、目標衛星からの信号を遮蔽する状態を維持する（Ｓ４１６）。
【００２６】
次に、目標衛星の第二時間観測時間内の第二信号変化スロープを計算する（Ｓ４１７）。次に、前記第二信号変化スロープと予設定の条件を比較する、例えば、第二信号変化スロープ≧−２であるかどうかを判断する（Ｓ４１８）。
【００２７】
第二信号変化スロープ≧−２である場合、目標衛星から送信される信号の強度が改善されることを説明するので、現在の測位用衛星を遮蔽すべき衛星にするステップを停止させ、他の観測衛星の状態を継ぎに観測する。目標衛星からの信号強度が改善されることが一時的ではないことを確保するために、第三計数器で測位用衛星の信号強度が改善される回数を記録し、数分間或いは数時間後に測位用衛星の信号強度が改善されるかを検出し、前記第三計数器で改善される回数を計数する（Ｓ４１９）。次に、第三計数器で計数する回数が予設定の数値を超えるかどうかを判断する（Ｓ４２０）。計数する回数が予設定の数値を超える場合、測位情報を提供する目標衛星が遮蔽すべき衛星ではないことを説明するので、前記ステップ４１０に戻って他の観測衛星の状態を判断する。前記第二信号変化スロープが−２より小さい場合は、前記ステップ４１２に戻る。
【００２８】
前記ステップＳ４１１とステップＳ４１６で、測位用衛星の信号強度が悪化されうことを検出した場合、その測位用衛星を遮蔽すべき衛星にするばかりでなく、上述するコアステップのように遮蔽しようとすることを提示する方式に他の処理モジュールに知らせる。
【００２９】
全地球測位機能を有するチップが測位用衛星を選ぶ時に、通常後段システムに測位用衛星を選ぶ機能を提供しない。従って、システムが現在の衛星が遮蔽すべき衛星だと判断しても、その結果がチップに伝送される可能性もある。測位装置は、ソフトウェアを通して信号の状態に関する情報を使用者に提示することができる。例えば、音声、警報画面などを通して、この時間で得る測位情報は、測位用衛星からの信号強度が低下されて測位情報に誤差が生じる可能性があると使用者に提示することができる。
【００３０】
上述した実施形態で、全地球測位システムを例にして説明したが、本発明が前記実施形態に制限されていることではない。例えば、コンピュータ用ソフトウェアを通して駆動する各種の電子装置において、メモリに記憶されているソフトウェアを実施させて測位接収機能を有する電子装置で本発明の衛星状態判断方法を実施することができる。即ち、目標衛星の第一観測時間の内の第一信号変化スロープを検出して、第一信号変化スロープによって現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断する結果、現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星と判断される場合、現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星だと前記電子装置が提示する。
【００３１】
上述した本発明の衛星状態判断方法によって、使用者が測位装置を使う時に衛星の信号強度と信号を接収する状態によって、現在の目標衛星が遮蔽すべき衛星であるかどうかを判断することができる。従って、衛星の信号強度が弱くなる時に測位効果が悪くなること避けることができる。
【図１】
0005559016.tif 000002
【図２】
0005559016.tif 000003
【図３】
0005559016.tif 000004
【図４】
0005559016.tif 000005
【図５ａ】
0005559016.tif 000006
【図５ｂ】
0005559016.tif 000007