(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の時刻の擬似距離補正値のみ、或いは、任意の時刻の擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方の補正情報を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法において、
前記ＤＧＰＳ受信機内又は受信機外部のメモリーに前記補正情報のうちの擬似距離補正値を記録データとして蓄積し、前記記録データの擬似距離補正値の数が設定値に達しているときには、ある時刻以前の前記記録データの擬似距離補正値を基に、前記ある時刻以降の擬似距離補正値を予測する下記擬似距離補正値予測式(1)
ｙ＝ａｘ＋ｂ     …(1)
（ｘ：最後に得られた補正情報の時間からの経過時間、ｙ：予測擬似距離補正値、ａ，ｂ：係数）
を算出し、該予測式から予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に、前記擬似距離補正値の代わりに前記予測擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位を行うことを特徴とするコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項２】
任意の時刻の擬似距離補正値のみ、或いは、任意の時刻の擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方の補正情報を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法において、
前記ＤＧＰＳ受信機内又は受信機外部のメモリーに蓄積した、ある時刻以前の前記補正情報のうちの擬似距離補正値を基に、前記ある時刻以降の擬似距離補正値を予測する擬似距離補正値予測式を算出し、該予測式から予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に、予め設定された１分以内の所定時間を経過しない場合は蓄積された中の最新の擬似距離補正値を使用するか、又は最新の擬似距離補正値と擬似距離変化率とを使用し、また、前記１分以内の所定時間を経過した場合は前記予測擬似距離補正値で擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位を行うことを特徴とするコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項３】
前記ある時刻以前の既知又は測位結果の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星の記録された擬似距離及び航法メッセージを基に、予め設定したＧＰＳ衛星の数を使って予め単独測位し、さらにＧＰＳ衛星の組み合わせを変えながら単独測位し、それぞれの組み合わせによる単独測位の測位誤差の比較から、擬似距離誤差が大きいＧＰＳ衛星を割り出し、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、割り出したＧＰＳ衛星の使用を禁止し、相対測位精度、或いは、単独測位精度を向上させる請求項１又は２記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項４】
前記擬似距離補正値予測式を算出し、また、擬似距離誤差が大きいＧＰＳ衛星を割り出す基準局用コードベース型ＧＰＳ受信機が外部にあり、外部の前記ＧＰＳ受信機から前記擬似距離補正値予測式及びＧＰＳ衛星の使用の禁止を無線或いは有線で伝送された場合、移動局側のコードベース型ＤＧＰＳ受信機で前記予測擬似距離補正値を算出し、さらに禁止衛星は使用しないで、前記擬似距離補正値と擬似距離変化率が使用できなくなった時に前記予測擬似距離補正値を使用して相対測位の測位精度を向上させる請求項３記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項５】
前記ある時刻以前の既知又は測位結果の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星の記録された擬似距離及び航法メッセージを基に、各ＧＰＳ衛星についての擬似距離誤差を算出し、あるＧＰＳ衛星の擬似距離誤差が予め設定した擬似距離誤差を超えた場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、擬似距離誤差の大きいＧＰＳ衛星の使用を禁止することにより、補正擬似距離を使用した相対測位精度、或いは、単独測位精度を向上させる請求項１又は２記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項６】
前記ある時刻以前の擬似距離変化率が予め設定した擬似距離変化率を超えた場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、擬似距離変化率が大きいＧＰＳ衛星の使用を禁止することにより、補正擬似距離を使用した相対測位精度を向上させる請求項１又は２記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項７】
各衛星毎の予測擬似距離補正値の使用時間が予め設定した時間を越えた場合、前記予測擬似距離補正値の使用を停止し単独測位を行う請求項１，２，３，４，５又は６記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【請求項８】
任意の数個のＧＰＳ衛星の擬似距離補正値予測式が得られていない場合、その衛星については予測擬似距離補正値の代わりに最新の擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行う請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカーナビ等のコードベース型ＤＧＰＳ受信機を用いたＧＰＳ移動局の測位方法に関し、擬似距離補正値のみ或いは擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方を算出するＧＰＳ基準局を使用することができなくなった、又は、擬似距離補正値のみ或いは擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方を放送する無線局の電波を受信できなくなった場合に、蓄積した過去の擬似距離補正値から擬似距離補正値予測式及びその予測式の結果である予測擬似距離補正値を算出し、ＧＰＳ移動局において各ＧＰＳ衛星毎の擬似距離を補正し、擬似距離補正値を使用できなくなってからの所定時間（例えば数十分間）は高精度に測位できるようにするＧＰＳ測位方法に関する。
【０００２】
さらに、記録されている天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星の擬似距離及び航法メッセージを基に組み合わせを変えながら単独測位を行い、又はある衛星の擬似距離誤差或いは擬似距離変化率がしきい値を超えた場合、測位精度が悪化する要因の衛星を使用しないようにし、所定時間（例えば数十分間）はさらに高精度に測位できるようにするＧＰＳ測位方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ＧＰＳ衛星を用いた測位方法は近年広く普及するようになってきており、その測位方法の解説書として、新訂版「ＧＰＳ−人工衛星による精密測位システム−」社団法人日本測量協会１９８９年１１月１５日発行がある。
【０００４】
従来の一般的なコードベース型の移動局ＤＧＰＳ受信機の高精度測位、即ち相対測位においては、ＦＭ放送局から放送された擬似距離補正値及び擬似距離変化率を使用する事により、数秒から数十秒の短い時間、新しい擬似距離補正値が使用できなくなっても高精度の測位ができるようになっているが、新しい擬似距離補正値が使用できなくなってから長い時間が経過すると測位精度が悪くなり、却ってＳＡ（selective availability:精度を低下させる処理）が掛かってない時の単独測位の方が精度は良くなり、この測位精度の逆転が起きるまでの時間が短い。
【０００５】
さらに、擬似距離補正値の取得が途絶えてしまった後にあるＧＰＳ衛星が沈みかけ、又は、地平線から昇り始めた場合、主として電離層による電波の遅延によって起こるが、例えばあるＧＰＳ衛星が１５度程度の仰角に位置していた場合は擬似距離誤差が小さかったが、１０度や５度程度の低仰角に位置したら急に擬似距離誤差が大きくなった場合においては、この拡大した誤差を知る方法がなく、単独測位精度はもちろんのこと、相対測位精度が急速に悪化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＧＰＳ測位方法にあっては、随時更新される新しい擬似距離補正値が使用できなくなってからは、徐々に測位精度が悪化してゆき遂にはＳＡが掛かってない時の単独測位の精度より悪くなってしまう。
【０００７】
さらに、従来のＧＰＳ測位方法にあっては、擬似距離補正値が得られなくなってからは地平線付近の擬似距離誤差が大きいＧＰＳ衛星が現れた場合、その衛星に引っ張られる感じで測位精度が悪くなる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、擬似距離補正値と擬似距離変化率の補正情報が使用できなくなった場合、新しい擬似距離補正値が使用できなくなる前の擬似距離補正値から作られる擬似距離補正値予測式を算出し、その予測式から算出される予測擬似距離補正値を使って相対測位することにより、測位精度がＳＡが掛かってない時の単独測位の精度より悪くなってしまう点までの時間を延ばす、言い換えれば、新しい擬似距離補正値が使用できなくなり徐々に悪化してゆく測位精度より良い測位精度にすることを目的としている。
【０００９】
さらに、既知の地点（又は測位結果の地点）で、記録されているＧＰＳ衛星の擬似距離及び航法メッセージを基に組み合わせを変えながら単独測位を行うことにより、擬似距離誤差が大きくなる衛星を割り出した場合、この衛星を使用しないようにすることで測位精度のさらなる向上を目的としている。
【００１０】
また、擬似距離誤差が予め設定したしきい値を超えた場合、或いは擬似距離変化率が予め設定したしきい値を超えた場合にその超えた衛星を使用しないようにすることで測位精度のさらなる向上を目的としている
【００１１】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、任意の時刻の擬似距離補正値のみ、或いは、任意の時刻の擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方の補正情報を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法において、
前記ＤＧＰＳ受信機内又は受信機外部のメモリーに前記補正情報のうちの擬似距離補正値を記録データとして蓄積し、前記記録データの擬似距離補正値の数が設定値に達しているときには、ある時刻以前の前記記録データの擬似距離補正値を基に、前記ある時刻以降の擬似距離補正値を予測する下記擬似距離補正値予測式(1)
ｙ＝ａｘ＋ｂ     …(1)
（ｘ：最後に得られた補正情報の時間からの経過時間、ｙ：予測擬似距離補正値、ａ，ｂ：係数）
を算出し、該予測式から予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に、前記擬似距離補正値の代わりに前記予測擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位を行うことを特徴としている。
【００１３】
本願請求項２の発明は、任意の時刻の擬似距離補正値のみ、或いは、任意の時刻の擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方の補正情報を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法において、
前記ＤＧＰＳ受信機内又は受信機外部のメモリーに蓄積した、ある時刻以前の前記補正情報のうちの擬似距離補正値を基に、前記ある時刻以降の擬似距離補正値を予測する擬似距離補正値予測式を算出し、該予測式から予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に、予め設定された１分以内の所定時間を経過しない場合は蓄積された中の最新の擬似距離補正値を使用するか、又は最新の擬似距離補正値と擬似距離変化率とを使用し、また、前記１分以内の所定時間を経過した場合は前記予測擬似距離補正値で擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位を行うことを特徴としている。
【００１４】
本願請求項３の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項１又は２において、前記ある時刻以前の既知又は測位結果の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星の記録された擬似距離及び航法メッセージを基に、予め設定したＧＰＳ衛星の数を使って予め単独測位し、さらにＧＰＳ衛星の組み合わせを変えながら単独測位し、それぞれの組み合わせによる単独測位の測位誤差の比較から、擬似距離誤差が大きいＧＰＳ衛星を割り出し、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、割り出したＧＰＳ衛星の使用を禁止し、相対測位精度、或いは、単独測位精度を向上させることを特徴としている。
【００１５】
本願請求項４の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項３において、前記擬似距離補正値予測式を算出し、また、擬似距離誤差が大きいＧＰＳ衛星を割り出す基準局用コードベース型ＧＰＳ受信機が外部にあり、外部の前記ＧＰＳ受信機から前記擬似距離補正値予測式及びＧＰＳ衛星の使用の禁止を無線或いは有線で伝送された場合、移動局側のコードベース型ＤＧＰＳ受信機で前記予測擬似距離補正値を算出し、さらに禁止衛星は使用しないで、前記擬似距離補正値と擬似距離変化率が使用できなくなった時に前記予測擬似距離補正値を使用して相対測位の測位精度を向上させることを特徴としている。
【００１６】
本願請求項５の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項１又は２において、前記ある時刻以前の既知又は測位結果の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星の記録された擬似距離及び航法メッセージを基に、各ＧＰＳ衛星についての擬似距離誤差を算出し、あるＧＰＳ衛星の擬似距離誤差が予め設定した擬似距離誤差を超えた場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、擬似距離誤差の大きいＧＰＳ衛星の使用を禁止することにより、補正擬似距離を使用した相対測位精度、或いは、単独測位精度を向上させることを特徴としている。
【００１７】
本願請求項６の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項１又は２において、前記ある時刻以前の擬似距離変化率が予め設定した擬似距離変化率を超えた場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、擬似距離変化率が大きいＧＰＳ衛星の使用を禁止することにより、補正擬似距離を使用した相対測位精度を向上させることを特徴としている。
【００１８】
本願請求項７の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項１，２，３，４，５又は６において、各衛星毎の予測擬似距離補正値の使用時間が予め設定した時間を越えた場合、前記予測擬似距離補正値の使用を停止し単独測位を行うことを特徴としている。
【００１９】
本願請求項８の発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法は、請求項１，２，３，４，５，６又は７において、任意の数個の衛星の擬似距離補正値予測式が得られていない場合、その衛星については予測擬似距離補正値の代わりに最新の擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行うことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２１】
図１及び図２はコードベース型ＤＧＰＳ受信機（Ｃ／Ａコードを利用した相対測位可能なＧＰＳ受信機）を用いた場合の測位精度の説明図である。図３から図１２は本発明に係るＧＰＳ測位方法の各実施の形態を示すフローチャートである。本発明では、カーナビや人が携帯するＧＰＳ移動局が擬似距離補正値及び擬似距離変化率を使用できなくなった場合に、予測擬似距離補正値を使用することにより測位精度の劣化を軽減するものである。
【００２２】
図１はＦＭ放送局から無料で提供されている擬似距離補正値及び擬似距離変化率が得られなくなってからの相対測位の場合の測位精度の推移を示している。但し、単独測位の場合の測位精度及び常時擬似距離補正値及び擬似距離変化率が得られている場合の測位精度も比較の為に示している。
【００２３】
擬似距離補正値及び擬似距離変化率が途絶えてからの相対測位精度（最後の擬似距離補正値と擬似距離変化率を使用）は徐々に悪くなっていき、遂には単独測位精度より悪くなっていく。特に地表に近い低高度においては単独測位精度より悪くなる時間が早く来る。これに対して、擬似距離補正値及び擬似距離変化率が途絶えてから本発明の予測擬似距離補正値を使用することにより図１のように単独測位精度より悪くなる時間が遅くなる。
【００２４】
図２はある衛星（衛星１〜５）の擬似距離誤差の推移を示している。なお、衛星番号は実際のＳＶ番号とは対比していない仮の番号である。
【００２５】
図２を見るとＳＡが掛かっていない時の航法メッセージを基に算出された各衛星の擬似距離誤差は、通常０ｍ付近（横軸付近）を推移している。しかし、衛星３や衛星４のように衛星が天空上を沈む或いは昇る時の低仰角時においては、主に電離層による伝搬遅延の影響を受け擬似距離誤差が低仰角ほど悪くなることがまれに起こる。
【００２６】
なお、図２の縦線Ａ及び縦線Ｂ（予測擬似距離補正値を使用し始めた時間）は図３以降のフローチャートを理解するための線であり、特に後述する「使用禁止の衛星」に関する説明を理解しやすくするためのものである。
【００２７】
図３は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。この場合、コードベース型ＤＧＰＳ受信機は相対測位のために補正情報としてＦＭ放送局から送信される擬似距離補正値を利用するものとする。図３において、Ｓｌ（ステップ１）ではＧＰＳ衛星から送信されている航法メッセージ、コードベース型ＤＧＰＳ受信機内で算出した擬似距離及びＦＭ放送局から送信される擬似距離補正値（補正情報）を取得する。利用するＧＰＳ衛星は、測位地点での天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星である。
【００２８】
Ｓ２ではＳｌで取得したデータを前記ＤＧＰＳ受信機内又は受信機外部のメモリーに記録し、Ｓ３では記録データのうちの擬似距離補正値の数が予め設定した量に達したか比較する。記録データのうちの擬似距離補正値の数が設定量に達しない時は擬似距離補正値予測式を作れないためＳ４に進み補正情報を使用した相対測位を行い、Ｓ５に進みこの過程を繰り返しデータを蓄積していく（通常、数１０分間にわたるデータを蓄積する）。
【００２９】
Ｓ３で擬似距離補正値の数が設定量に達した時は、Ｓ６に進み、Ｓ６で例えばｙ＝ａｘ＋ｂの式（ここでｘ：最後に得られた補正情報の時間からの経過時間、ｙ：予測擬似距離補正値、ａ，ｂ：係数とする）である擬似距離補正値予測式を衛星毎に作成しＳ７で予測擬似距離補正値を算出する。
【００３０】
Ｓ８では現在時刻から最後に得られた補正情報の時刻を引いた時間が予め設定した時間を経過していないか比較し、越えていなければＳ４に戻り補正情報（図３では擬似距離補正値のみ、図４以降では擬似距離補正値及び擬似距離変化率を言う）を使用した相対測位を行う。なお、補正情報の最後の時刻からの時間が予め設定した時間（例えば、１分以下）を経過していない範囲内においては、最後の補正情報をそのまま使い続けても相対測位精度は殆ど悪くならないので支障はない。
【００３１】
また、越えていればＳ９に進み予測擬似距離補正値を使用した相対測位を行ってＳｌ０に進み、次の相対測位に備える。
【００３２】
ＳｌｌではＦＭ放送局から送信される電波が受信できなくなり補正情報が得られなかった時はＳ７に進み予測擬似距離補正値を使用した相対測位を繰り返す。また、補正情報が得られた時はＳ２に進み、フローチャートには出ていないがコードベース型ＤＧＰＳ受信機の電源スイッチが切られるまでは相対測位を繰り返す。
【００３３】
この第１の実施の形態の場合、補正情報として少なくとも擬似距離補正値を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機において、その内部又は外部にメモリーを具備し、補正情報をメモリーに記録すると同時に測位に必要な数のＧＰＳ衛星を捕捉・追尾し測位を開始し、メモリーにデータが一杯になると一番古いデータが消去されて新しいデータに書き換えられていく構成とし、必要データ数が蓄積されると予め設定した間隔で前記擬似距離補正値を基に、擬似距離補正値を予測する擬似距離補正値予測式を自動的に作成し、予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に前記擬似距離補正値の代わりに前記予測擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位方式としている。このため、補正情報が得られなくなってからの測位精度の低下を少なくすることができる。
【００３４】
さらに付加機能として、前記擬似距離補正値予測式の算出に要する処理を軽減するために前記擬似距離補正値予測式の算出間隔を長くすると同時に、予め設定された１分以内の所定時間を経過しない場合は最新の擬似距離補正値を使用し、予め設定された前記１分以内の所定時間を経過した場合は前記予測擬似距離補正値で擬似距離の補正を行う方式としている。
【００３５】
図４は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。この場合、コードベース型ＤＧＰＳ受信機は相対測位のために補正情報としてＦＭ放送局から送信される擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方を利用するものとする。フローチャートは図３と同様な流れとなっているので、異なった点について説明する。Ｓ１２ではＳｌの情報の他に補正情報として擬似距離変化率も取得する。Ｓ１２での取得データがＳ１４での設定量に達しなければ、処理の流れはＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５及びＳ１６の順に進む。Ｓ１２での取得データがＳ１４での設定量に達すれば、処理の流れはＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９の順に進み、補正情報の最後の取得時刻からの経過時間が設定時間（例えば、１分以下）を経過しない時はＳｌ５に、経過した時はＳ２０，Ｓ２１の順に流れ、Ｓ２２でＳ１３かＳ１８に分岐させるか比較する。
【００３６】
この第２の実施の形態の場合、補正情報として擬似距離補正値及び擬似距離変化率の両方を使用できるコードベース型ＤＧＰＳ受信機において、その内部又は外部にメモリーを具備し、補正情報をメモリーに記録すると同時に測位に必要な数のＧＰＳ衛星を捕捉・追尾し測位を開始し、メモリーにデータが一杯になると一番古いデータが消去されて新しいデータに書き換えられていく構成とし、必要データ数が蓄積されると予め設定した間隔で前記擬似距離補正値及び擬似距離変化率を基に、擬似距離補正値を予測する擬似距離補正値予測式を自動的に作成し、予測擬似距離補正値を算出し、前記補正情報が使用できなくなった時に前記擬似距離補正値の代わりに前記予測擬似距離補正値を使用し擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位方式としている。その他の作用効果は第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
図５は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第３の実施の形態を示すフローチャートであって、既知点における単独測位により使用禁止の衛星を見いだし、使用禁止以外の衛星よりの擬似距離を使用して相対測位する場合のフローチャートである。Ｓ２３では天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星から送信されている航法メッセージ、コードベース型ＤＧＰＳ受信機内で算出した擬似距離、及びＦＭ放送局から送信される補正情報としての擬似距離補正値及び擬似距離変化率を取得する。
【００３８】
Ｓ２３の取得データはＳ２４で記録され、Ｓ２４では補正情報（擬似距離補正値と擬似距離変化率）を使用した相対測位結果も記録する。但し、初回は相対測位をまだ行っていないので相対測位結果は記録しない。
【００３９】
図３、図４の第１、第２の実施の形態と同様に、取得データが設定量に達しなければ処理の流れはＳ２５，Ｓ２６及びＳ２７の順に進む。取得データが設定量に達した時はＳ２８で相対測位結果を統計処理して高精度の既知点を算出するか（この場合は、数分間同一地点に静止している必要がある）、最後の相対測位結果を使用し既知点とするか、或いはキーボードから既知点（例えば地図で調べた地点）を手動入力しても良い。
【００４０】
Ｓ２９では記録されている最新の同一時刻の航法メッセージ及び擬似距離を使用してＧＰＳ衛星の組み合わせを変えながら単独測位を行い擬似距離誤差が大きい衛星を割り出す。例えば、衛星番号１，３，４，７，８，９の６個の衛星についての航法メッセージと擬似距離が記録されていた場合は、最初は衛星番号１，３，４を使って単独測位を行い、Ｓ２８での既知点からの誤差を算出する。次に衛星番号３，４，７を使い単独測位を行い前述と同様に既知点からの誤差を算出する。Ｓ３０では擬似距離誤差の大きい衛星がない時はＳ３２に進ませ、擬似距離誤差の大きい衛星がある時はＳ３１に進ませる。Ｓ３１では使用禁止の衛星、航法メッセージから算出した使用禁止時間及び使用禁止仰角をメモリーに書き込む。
【００４１】
使用禁止時間は衛星が低仰角（一定の仰角以下）に位置する時間とし、使用禁止仰角は衛星が低仰角（一定の仰角以下）に位置する時の仰角である。処理の流れはＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３４と進み補正情報の最後の取得時刻からの経過時間が設定時間（例えば１分以下）を経過しない時はＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２４の順に進み、経過時間が設定時間を経過した時はＳ３５に進む。
【００４２】
Ｓ３５ではメモリーから読み出した使用禁止時間又は使用禁止仰角の間は、使用禁止衛星を除いた衛星の予測擬似距離補正値を使い相対測位を行い、Ｓ３６，Ｓ３７に進む。
【００４３】
この第３の実施の形態では、補正情報が得られた時間の相対測位結果地点又は地図で調べた地点を既知の地点とし、当該既知の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星についての、メモリーに書き込まれている（記録されている）擬似距離及び航法メッセージを使用し、予め設定した衛星の数を使って単独測位し、そして衛星の組み合わせを変えながらさらに単独測位し、擬似距離誤差が大きい衛星を割り出した場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、割り出した衛星の使用を禁止するようにしている。これにより、ＨＤＯＰやＶＤＯＰが良くなるが擬似距離誤差が大きい衛星があるため却って測位精度が悪化する特異的な現象を改善し、相対測位精度を向上させることができる。
【００４４】
図６は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第４の実施の形態のフローチャートであり、単独測位の場合のフローチャートである。処理の最初の流れは図５と同様で、Ｓ３８で天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星から送信されている航法メッセージ、及びコードベース型ＤＧＰＳ受信機内で算出した擬似距離を取得し、Ｓ３９でこれらをメモリーに記録、Ｓ４０でＳ４１かＳ４３に分岐させる。なお、Ｓ３９では初回は単独測位を行っていないので単独測位結果は記録しない。
【００４５】
Ｓ４３では単独測位結果を統計処理して高精度の既知点を算出するか（この場合は、数分間同一地点に静止している必要がある）、最後の単独測位結果を使用し既知点とするか、或いはキーボードから既知点を手動入力しても良い。
【００４６】
Ｓ４４，Ｓ４５，Ｓ４６の処理内容は、Ｓ２９，Ｓ３０，Ｓ３１と同様な処理内容であり、Ｓ４７ではメモリーから読み出した使用禁止時間又は使用禁止仰角の間は、使用禁止衛星を除いた衛星を使い単独測位を行い、単独測位の測位精度を向上させている。
【００４７】
この第４の実施の形態では、単独測位結果を統計処理した地点又は地図で調べた地点を既知の地点とし、当該既知の地点における天空上の視野内の健康な状態のＧＰＳ衛星のメモリーに書き込まれている（記録されている）擬似距離及び航法メッセージを使用し、予め設定した衛星の数を使って単独測位し、そして衛星の組み合わせを変えながらさらに単独測位し、擬似距離誤差が大きい衛星を割り出した場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、割り出した衛星の使用を禁止するようにしている。これにより、ＨＤＯＰやＶＤＯＰが良くなるが擬似距離誤差が大きい衛星があるため却って測位精度が悪化する特異的な現象を改善し、単独測位精度を向上させることができる。
【００４８】
図７及び図８は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第５の実施の形態であり、図７はＤＧＰＳ基準局（コードベース型ＤＧＰＳ受信機を備えている）のフローチャート、図８はＤＧＰＳ移動局（コードベース型ＤＧＰＳ受信機を備えている）のフローチャートである。ここで、前記基準局は少なくとも擬似距離補正値、擬似距離変化率及び擬似距離補正値予測式を前記移動局に伝送する機能を持ち、前記移動局はそれらの前記基準局からの伝送情報を利用して相対測位を行うものである。
【００４９】
図７において、Ｓ４８でＤＧＰＳ基準局の基準点（地図等で既知）を手（キーボード等）で入力するか、単独測位結果の統計処理の値とするのかを決め、Ｓ４９で分岐させる。
【００５０】
基準点を単独測位結果から算出する時はＳ５０，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５の順に進み、手入力の時はＳ５３，Ｓ５４，Ｓ５５の順に進む。
【００５１】
Ｓ５５では既知の基準点を真値として、天空上の見えている衛星毎の擬似距離補正値及び擬似距離変化率を算出する。次に処理はＳ５６，Ｓ５７，Ｓ５８，Ｓ５９の順に進む。
【００５２】
Ｓ５８では図５のＳ２９と同様な処理を行い、Ｓ５９を経て擬似距離誤差の大きい衛星がある場合はＳ６１、無い場合はＳ６０に進む。
【００５３】
Ｓ６１では擬似距離補正値、擬似距離変化率、擬似距離補正値予測式、使用禁止の衛星、禁止時間、禁止仰角を有線又は無線で移動局に伝送する。Ｓ６０では擬似距離補正値、擬似距離変化率、擬似距離補正値予測式を有線又は無線で移動局に伝送する。
【００５４】
図８のＤＧＰＳ移動局のフローチャートにおいて、Ｓ６２では、移動局の地点にて天空上に見えている衛星から送信された航法メッセージ、及び移動局内のコードベース型ＤＧＰＳ受信機内で算出した擬似距離を取得するとともに、基準局より有線又は無線で伝送されてきた擬似距離補正値、擬似距離変化率、擬似距離補正値予測式、禁止衛星の情報（使用禁止の衛星番号、禁止時間及び禁止仰角）を取得する。
【００５５】
取得したデータはＳ６３で移動局内のメモリーに記録され、Ｓ６４では擬似距離補正値予測式により予測擬似距離補正値を算出し、Ｓ６５で経過時間が設定値（１分以内の所定値）を経過していればＳ６８に、経過していなければＳ６６に進む。
【００５６】
Ｓ６８では使用禁止衛星を除いた衛星で予測擬似距離補正値を使用して相対測位を行う。この時の状況を図２の縦線Ａ時点で説明すると衛星３が電離層による遅延の影響で擬似距離誤差が大きくなっているため、衛星３を除いて相対測位を行う。
【００５７】
Ｓ６９ではＧＰＳ衛星から航法メッセージ、擬似距離を取得し、Ｓ７０で有線又は無線で図７の基準局から擬似距離補正値及び擬似距離変化率を取得し、Ｓ７１で基準局から擬似距離補正値予測式及び禁止衛星情報を取得する。なお、Ｓ７０で伝送路が不通になっため擬似距離補正値等が受信できなかった場合はＳ６４に進む。
【００５８】
この第５の実施の形態によれば、擬似距離補正値予測式を算出する機能及び擬似距離誤差が大きい衛星を割り出す機能がＤＧＰＳ基準局にあり、擬似距離補正値予測式及び衛星の使用禁止情報を無線或いは有線でＤＧＰＳ移動局に伝送しＤＧＰＳ移動局における測位精度を向上させることができる。
【００５９】
また、擬似距離変化率或いは予め入力された既知点としての基準点を基に算出した擬似距離誤差の大きいＧＰＳ衛星がある場合、擬似距離誤差の大きいＧＰＳ衛星の使用をある時間又はある仰角以下になると使用しないようにすることで、測位精度を向上させている。
【００６０】
図９は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第６の実施の形態のフローチャートである。Ｓ７２で、天空上に見えている衛星から送信された航法メッセージ、及びコードベース型ＤＧＰＳ受信機内で算出した擬似距離を取得するとともに、ＦＭ放送局から送信された補正情報（擬似距離補正値、擬似距離変化率）を取得し、Ｓ７３では予め入力された既知点又は測位結果点を基に各衛星毎の擬似距離誤差を算出し記録する。
【００６１】
Ｓ７４で擬似距離誤差を除く取得データが設定量に達するとＳ７７に、達しなければＳ７５，Ｓ７６に進む。Ｓ７７では擬似距離誤差が大きい衛星があるか判断し（しきい値を超えているかどうか判断し）、図２の縦線Ａ時点にある時のように擬似距離誤差の大きい衛星がある場合はＳ７８に、無い場合はＳ７９に進む。Ｓ７９では使用禁止の衛星がある場合、それを除外して擬似距離補正値予測式を作成する。そして、Ｓ８０で経過時間が設定値（１分以内の所定値）を経過していればＳ８２に、経過していなければＳ８１に進む。以降はフローチャートから処理の流れが容易に分かるので説明を省略する。
【００６２】
この第６の実施の形態では、予め入力された既知点又は測位結果点で、ある時刻以前の擬似距離と航法メッセージを基に擬似距離誤差を算出し、あるＧＰＳ衛星の擬似距離誤差が予め設定した擬似距離誤差のしきい値を超えた場合、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間或いは予め設定した仰角以下の間、擬似距離誤差の大きい衛星の使用を禁止する。これにより、ＨＤＯＰやＶＤＯＰが良くなるが擬似距離誤差が大きい衛星があるため却って、内蔵されているコードベース型ＤＧＰＳ受信機のクロックの同期誤差を増加させ、また、測位点算出誤差を増加させるため測位精度が悪化する特異的な現象を改善し、前記擬似距離補正値と擬似距離変化率が使用できなくなった時に予測擬似距離補正値で擬似距離の補正を行い、補正擬似距離を使用した相対測位精度を向上させることができる。なお、前記衛星の使用禁止は単独測位を行う場合の単独測位精度向上にも有効である。
【００６３】
図１０は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第７の実施の形態を示すフローチャートである。図１０が図９と違う部分は二カ所で、図９のＳ７３の擬似距離誤差を算出しメモリーに記録することが図１０のＳ８６では擬似距離誤差を算出しないようになっていること、また、図９のＳ７７の擬似距離誤差が図１０のＳ９０では擬似距離変化率になっている。その他は図９の第６の実施の形態と同様である。
【００６４】
この第７の実施の形態の場合、Ｓ９０では擬似距離変化率を基に使用禁止のＧＰＳ衛星を検出し、Ｓ９１で使用禁止の衛星、禁止時間、禁止仰角をメモリーに記録し、ＧＰＳ衛星から放送されている航法メッセージから算出した視野内の一定の時間（禁止時間）或いは予め設定した仰角（禁止仰角）以下の間、擬似距離変化率がしきい値より大きいＧＰＳ衛星の使用を禁止することによって、相対測位精度を改善している。但し、擬似距離変化率を基に使用禁止の衛星を検出するようになっているので、擬似距離誤差が大きいが擬似距離変化率が小さい角度、例えば仰角２０°付近においては使用禁止の衛星を検出できず、擬似距離変化率が大きい仰角１５°になった時に使用禁止の衛星を検出できるようになる等、図９より使用禁止の衛星の検出精度が悪いため、結局測位精度が若干劣ってしまうことは免れない。
【００６５】
図１１は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第８の実施の形態を示すフローチャートである。Ｓ９８で図９の場合等と同様に航法メッセージ、擬似距離及び補正情報を取得し、Ｓ９９では擬似距離補正値を算出し記録し、またＳ９８で取得した情報をメモリに記録する。
【００６６】
Ｓｌ０３では擬似距離誤差又は擬似距離変化率のどちらを使うか予め設定しておき、設定したものを使って使用禁止の衛星を検出する。
【００６７】
次に、今までの実施の形態と違う点はＳｌ０８の処理が追加され、Ｓｌ０８では予測擬似距離補正値の連続使用時間が設定値を超えたか検出し、例えば予測擬似距離補正値の使用が２０分を超えたか検出する。この処理は予測擬似距離補正値を使用した相対測位が長時間にわたると単独測位精度より悪くなるため、この測位精度の悪化を防止する。
【００６８】
Ｓｌ０８での連続使用時間が設定値を超えると、Ｓｌ０９で単独測位を行いＳｌｌ０で補正情報が取得できなければ、単独測位を繰り返す。また、補正情報が取得できればＳｌｌｌに進む。
【００６９】
この第８の実施の形態によれば、各衛星毎の予測擬似距離補正値の使用時間が予め設定した時間、つまり、単独測位より精度が悪化するような時間を超えた場合は予測擬似距離補正値の使用を停止し単独測位を行うようにし、ＳＡが掛かってない場合の単独測位精度より悪い測位精度にならないようにしている。
【００７０】
図１２は本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第９の実施の形態を示すフローチャートである。
【００７１】
図１１と違う点は、図１１のＳｌ０６は天空上の使用する全ての衛星について予測擬似距離補正値を作成するようにしているが、図１２のＳ１２３では、図２の縦線Ｂ付近で説明すると、衛星１，２，５については予測擬似距離補正値を作成し、地平線から登ってきた衛星４については図２の縦線Ｂ時点の擬似距離補正値を予測擬似距離補正値の代用にするようにしている。
【００７２】
上記に伴いＳ１２９では予測擬似距離補正値及び予測擬似距離補正値の代用の最新の擬似距離補正値を使い相対測位を行う。
【００７３】
この第９の実施の形態によれば、図２の縦線Ｂの時に予測擬似距離補正値を使用する場合のように、予測擬似距離補正値を使用し始める時において、任意の数個の衛星については擬似距離補正値予測式を作るためのデータが足りなくて擬似距離補正値予測式が作れない場合は、任意の数個の衛星については予測擬似距離補正値ではなく最新の擬似距離補正値を使うことで測位精度を向上させることができる。
【００７４】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法によれば、ＦＭ放送局等が送信している擬似距離補正情報が得られなくなって長い時間が経過しても、良い測位精度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の測位精度と、本発明によらないＧＰＳ測位方法の測位精度を比較した説明図である。
【図２】ある時刻における各衛星の擬似距離誤差、また、本発明による測位を開始する時点を示した説明図である。
【図３】本発明に係るコードベース型ＤＧＰＳ受信機のＧＰＳ測位方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態であって基準局のフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施の形態であって移動局のフローチャートである。
【図９】本発明の第６の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第７の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第８の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第９の実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓｌ〜Ｓ１３１…各ステップにおけるプログラム処理
【図１】
0003643874.tif 000002
【図２】
0003643874.tif 000003
【図３】
0003643874.tif 000004
【図４】
0003643874.tif 000005
【図５】
0003643874.tif 000006
【図６】
0003643874.tif 000007
【図７】
0003643874.tif 000008
【図８】
0003643874.tif 000009
【図９】
0003643874.tif 000010
【図１０】
0003643874.tif 000011
【図１１】
0003643874.tif 000012
【図１２】
0003643874.tif 000013