(57)【要約】【課題】測位精度を向上させる。【解決手段】第１ＧＮＳＳ受信部１００は、ＧＰＳ衛星の衛星信号を用いて測位する。第２ＧＮＳＳ受信部２００は、ＧＰＳ衛星以外の２種類以上のＧＮＳＳ衛星からの衛星信号を用いて測位する。補正判定部３０１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００による測位精度と第２ＧＮＳＳ受信部２００による測位精度とに基づいて、補正の要否を判定する。補正部３０２は、補正判定部３０１により補正が必要と判定された場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果の一方を補正して測位結果とし、補正が不要と判定された場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果のうちの精度が高い方を測位結果とする。【選択図】図１
2019086300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される測位装置であって、
１つのアンテナにより複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、１種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する第１ＧＮＳＳ受信部と、
前記１つのアンテナにより複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、前記第１ＧＮＳＳ受信部の測位に使用されない２種類以上のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する第２ＧＮＳＳ受信部と、
前記第１ＧＮＳＳ受信部による測位の精度と前記第２ＧＮＳＳ受信部による測位の精度とに基づいて、補正の要否を判定する補正判定部と、
前記補正判定部により補正が必要と判定された場合、前記第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または前記第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果の一方を補正して測位結果とし、補正が不要と判定された場合、前記第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または前記第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果のうちの精度が高い方を測位結果とする補正部とを備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記第１ＧＮＳＳ受信部と前記第２ＧＮＳＳ受信部とを共通の基準クロックで動作させる共通基準クロックを備えることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記第１ＧＮＳＳ受信部は、相対的に高出力レートで測位結果を出力し、
前記第２ＧＮＳＳ受信部は、相対的に低出力レートで測位結果を出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の測位装置。
【請求項４】
前記第１ＧＮＳＳ受信部は、カルマンフィルタ処理により測位の精度指標を求め、
前記第２ＧＮＳＳ受信部は、カルマンフィルタ処理により測位の精度指標を求め、
前記補正判定部は、前記第１ＧＮＳＳ受信部により求められた前記精度指標と前記第２ＧＮＳＳ受信部により求められた前記精度指標とを用いて、補正の要否を判定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の測位装置。
【請求項５】
前記第１ＧＮＳＳ受信部は、前記１つのアンテナによりＧＰＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位し、
前記第２ＧＮＳＳ受信部は、前記１つのアンテナにより前記ＧＰＳ衛星以外のＧＰＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体に搭載される測位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーナビゲーション装置等において使用される測位装置は、安価で利便性の高い１周波ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機とアンテナとを備える。上記測位装置は、標準システムとして長年培われてきたＧＰＳの車両測位アルゴリズムにより、オープンスカイ等の良好な測位環境では１ｍ程度の測位精度が得られる。また、米国運用のＧＰＳとの相性が良い準天頂衛星（Ｑｕａｓｉ−Ｚｅｎｉｔｈ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）等をＧＰＳに組み合わせることにより、測位精度は向上してきている。
【０００３】
一方、ＧＰＳ以外のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）であるロシア運用のＧＬＯＮＡＳＳ、中国運用のＢＤＳ、および欧州運用のＧａｌｉｌｅｏ等を組み合わせてマルチＧＮＳＳ測位を行う測位装置が使用されてきている。マルチＧＮＳＳ測位は、測位に使用できる衛星数が増加するため、ビル群または高架下等の天空率の低いエリアでも測位精度を維持することができる。しかしながら、マルチＧＮＳＳ測位は、異なる種類のＧＮＳＳを複数使用する複合測位であるため、時系列の同期ずれ等により測位結果が真値から一定方向にずれるオフセットを持つという問題があった。また、安価な測位装置では、多数のＧＮＳＳ衛星を使用した複合測位を高頻度で実行するためのCＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）性能が不足するという問題もあった。
【０００４】
特許文献１に係る移動体情報端末は、予め定められた測位切替条件に基づいてＧＰＳ衛星のみを用いたＧＰＳ測位と、２種類以上のＧＮＳＳの衛星を用いたマルチＧＮＳＳ測位とを切り替え、マルチＧＮＳＳ測位を行う場合には測位演算負荷が予め定められた値より小さくなるように衛星数または測位結果の出力レートを制御する。この移動体情報端末は、この構成により、測位精度の向上と演算負荷の平滑化とを両立させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１４−３２９２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係る移動体情報端末は、ＧＰＳ測位とマルチＧＮＳＳ測位とを同時に実行していないため、ＧＰＳ測位の精度およびマルチＧＮＳＳ測位の精度に基づいてＧＰＳ測位とマルチＧＮＳＳ測位とを切り替えることができないという課題があった。また、ＧＰＳ測位結果およびマルチＧＮＳＳ測位結果の測位精度を向上させることができないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、予め定められた測位切替条件に基づいてＧＰＳ測位とマルチＧＮＳＳ測位とを切り替える従来例に比べて、測位精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る測位装置は、移動体に搭載される測位装置であって、１つのアンテナにより複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、１種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する第１ＧＮＳＳ受信部と、１つのアンテナにより複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、第１ＧＮＳＳ受信部の測位に使用されない２種類以上のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する第２ＧＮＳＳ受信部と、第１ＧＮＳＳ受信部による測位の精度と第２ＧＮＳＳ受信部による測位の精度とに基づいて、補正の要否を判定する補正判定部と、補正判定部により補正が必要と判定された場合、第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果の一方を補正して測位結果とし、補正が不要と判定された場合、第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果のうちの精度が高い方を測位結果とする補正部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、測位結果の補正が必要と判定された場合、第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果の一方を補正して測位結果とし、補正が不要と判定された場合、第１ＧＮＳＳ受信部の測位結果または第２ＧＮＳＳ受信部の測位結果のうちの精度が高い方を測位結果とするようにしたので、予め定められた測位切替条件に基づいてＧＰＳ測位とマルチＧＮＳＳ測位とを切り替える従来例に比べて、測位精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る測位装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る測位装置における測位結果を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る測位装置における補正処理の概要を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る測位装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る測位装置における測位結果を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る測位装置における補正処理の概要を示す図である。
【図７】各実施の形態に係る測位装置のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る測位装置１の構成例を示すブロック図である。測位装置１は、車両等の移動体に搭載され、移動体の現在位置測定のために使用される。この測位装置１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００、第２ＧＮＳＳ受信部２００、ホストＣＰＵ部３００、および共通基準クロック４００を備える。また、測位装置１には、マルチＧＮＳＳアンテナ２が接続される。
【００１２】
マルチＧＮＳＳアンテナ２は、ＧＰＳおよびＧＬＯＮＡＳＳ等の複数種類のＧＮＳＳの衛星から、複数の衛星信号を受信する。マルチＧＮＳＳアンテナ２が受信する衛星信号は、Ｌ１帯の衛星信号である。
【００１３】
共通基準クロック４００は、例えば、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）である。第１ＧＮＳＳ受信部１００および第２ＧＮＳＳ受信部２００は、共通基準クロック４００が発生させる基準クロックで動作する。
【００１４】
第１ＧＮＳＳ受信部１００は、Ｌ１帯ＲＦ部１０１およびＧＰＳ測位部１０２を備える。この第１ＧＮＳＳ受信部１００は、例えば１つのチップとして構成される。この第１ＧＮＳＳ受信部１００は、マルチＧＮＳＳアンテナ２により複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、１種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する。実施の形態１では、第１ＧＮＳＳ受信部１００は、ＧＰＳ衛星から受信された衛星信号を用いる。
【００１５】
Ｌ１帯ＲＦ部１０１は、マルチＧＮＳＳアンテナ２により複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された複数の衛星信号を、基準クロックを用いて無線周波数（ＲＦ）から中間周波数（ＩＦ）へダウンコンバートし、デジタル信号へ変換してＧＰＳ測位部１０２へ出力する。
【００１６】
ＧＰＳ測位部１０２は、ＩＦデジタル信号をベースバンド信号へ変換し、Ｒａｗデータを生成する。Ｒａｗデータは、例えば、観測量であるＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ  ａｎｄ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）コード擬似距離、ドップラ、および搬送波位相擬似距離と、衛星軌道情報と、測位精度指標であるＣ／Ｎ値（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）およびＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）値とを含む。ＧＰＳ測位部１０２は、ＧＰＳ衛星からのＬ１帯衛星信号に基づくＲａｗデータを使用して測位演算を実行し、ＧＰＳ測位結果を得る。また、ＧＰＳ測位部１０２は、測位演算実行時にカルマンフィルタ処理を実行し、擬似距離の残差から求まる値または誤差楕円等の測位精度指標を得てもよい。ＧＰＳ測位部１０２は、実線矢印で示されるＧＰＳ測位結果と、破線矢印で示されるＣ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標のうちの少なくとも１つとを補正判定部３０１へ出力する。
【００１７】
第２ＧＮＳＳ受信部２００は、Ｌ１帯ＲＦ部２０１およびマルチＧＮＳＳ測位部２０２を備える。この第２ＧＮＳＳ受信部２００は、例えば１つのチップとして構成される。この第２ＧＮＳＳ受信部２００は、マルチＧＮＳＳアンテナ２により複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、第１ＧＮＳＳ受信部１００の測位に使用されない２種類以上のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する。実施の形態１では、第２ＧＮＳＳ受信部２００は、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星、ＢＤＳ衛星、Ｇａｌｉｌｅｏ衛星、または準天頂衛星等のうちの２種類以上のＧＮＳＳの衛星から受信された衛星信号を用いる。
【００１８】
Ｌ１帯ＲＦ部２０１は、Ｌ１帯ＲＦ部１０１と同様に、マルチＧＮＳＳアンテナ２により２種類以上のＧＮＳＳ衛星から受信された複数の衛星信号を、基準クロックを用いてＲＦからＩＦへダウンコンバートし、デジタル信号へ変換してマルチＧＮＳＳ測位部２０２へ出力する。
【００１９】
マルチＧＮＳＳ測位部２０２は、ＧＰＳ測位部１０２と同様に、ＩＦデジタル信号をベースバンド信号へ変換し、Ｒａｗデータを生成する。マルチＧＮＳＳ測位部２０２は、ＧＰＳ衛星以外の２種類以上のＧＮＳＳ衛星からのＬ１帯衛星信号に基づくＲａｗデータを使用して測位演算を実行し、マルチＧＮＳＳ測位結果を得る。また、マルチＧＮＳＳ測位部２０２は、測位演算実行時にカルマンフィルタ処理を実行し、測位精度指標を得てもよい。マルチＧＮＳＳ測位部２０２は、実線矢印で示されるマルチＧＮＳＳ測位結果と、破線矢印で示されるＣ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標のうちの少なくとも１つとを補正判定部３０１へ出力する。
【００２０】
ホストＣＰＵ部３００は、補正判定部３０１および補正部３０２を備える。例えば、測位装置１がカーナビゲーション装置に組み込まれる場合、カーナビゲーション装置のＣＰＵが測位装置１のホストＣＰＵ部３００と兼用されてもよい。
【００２１】
補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果と、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標のうちの少なくとも１つとを第１ＧＮＳＳ受信部１００から受け取ると共に、マルチＧＮＳＳ測位結果と、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標のうちの少なくとも１つとを第２ＧＮＳＳ受信部２００から受け取る。補正判定部３０１は、受け取った情報を用いて、ＧＰＳ測位結果およびマルチＧＮＳＳ測位結果の補正の要否を判定し、判定結果を補正部３０２へ出力する。
【００２２】
補正部３０２は、補正判定部３０１から判定結果を受け取る。補正部３０２は、判定結果に基づき、補正が必要と判定されたＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果を補正して測位結果とする。また、補正部３０２は、補正が不要と判定された場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果のうちの測位精度が高い方を測位結果とする。
【００２３】
図２は、実施の形態１に係る測位装置１における測位結果を示す図である。図２において、対向する２車線の高速道路５００，５０１は、同じ高さから上下に重なるように変化する構造、すなわち途中から高速道路５０１が高速道路５００の真上に位置する構造である。測位装置１を搭載した車両が、高速道路５００の左側の走行車線を走行経路５０５のように西北西から東南東へ走行する場合を想定する。
【００２４】
高速道路５００，５０１が上下に重なっていない領域５４０は、オープンスカイ環境であってＧＰＳ受信状況が良好である。そのため、白丸（〇）で示されるＧＰＳ測位結果の位置５１０は、車両の走行経路５０５の上に載っている。これに対し、白三角（△）で示されるマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１は、複合測位の影響で北方向に一定距離ずれている。よって、ＥＮＵ（Ｅａｓｔ，Ｎｏｒｔｈ，Ｕｐ）座標において、ＧＰＳ測位結果の位置５１０を基準としたマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１のＥＮＵ誤差５２０は、ほぼ一定値となる。
【００２５】
高速道路５０１が高速道路５００の上に重なり始める領域５４１では、高速道路５０１が空を遮り始め天空率が減少していく。そのため、ＧＰＳ測位結果の位置５１０は、走行経路５０５からずれ始める。これに対し、マルチＧＮＳＳ測位は、天空率が減少しても測位に使用可能なＧＮＳＳ衛星を確保できるため、マルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１は、走行経路５０５から北方向に一定距離ずれた状態を維持する。よって、領域５４１では、ＧＰＳ測位結果の位置５１０を基準としたマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１のＥＮＵ誤差５２０は、小さい値に変化し始める。
【００２６】
高速道路５０１が高速道路５００の真上に重なる領域５４２では、走行経路５０５は高架下にある。そのため、ＧＰＳ測位結果の位置５１０は、走行経路５０５から大きく外れた状態となる。これに対し、マルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１は、走行経路５０５から北方向に一定距離ずれた状態を維持する。
【００２７】
図３は、実施の形態１に係る測位装置１における補正処理の概要を示す図である。図３では、高速道路５００を抜粋して示す。車両が走行経路５０５を走行している最中、補正判定部３０１は、領域５５０においてＥＮＵ誤差５２０が一定値であるため、補正は不要と判定する。補正判定部３０１は、領域５５１においてＥＮＵ誤差５２０に変化が出始めると、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標等を考慮して、ＧＰＳ測位結果の位置５１０がずれ始めたため補正が必要であると判定する。この例では、補正判定部３０１は、判定精度を高めるために、ＥＮＵ誤差５２０が３回連続して変化した場合にＥＮＵ誤差５２０に変化ありと判定する。
【００２８】
補正部３０２は、領域５５０，５５１では補正が不要であるため、測位精度の高いＧＰＳ測位結果の位置５１０を、測位結果とする。領域５５２では補正が必要であるため、補正部３０２は、領域５５２においてずれが少なく測位精度が高いマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１に対して、ＥＮＵ誤差５２０と等しい補正値５２１を適用し、黒丸（●）で示される補正後の測位結果５３０を得る。補正値５２１は、ＥＮＵ誤差５２０と同様に、衛星受信が良好な領域、例えば領域５５０におけるＥＮＵ誤差５２０から生成される。そのため、補正値５２１は、測位使用衛星、衛星配置、および車両の進行方向等に影響を受ける。よって、補正判定部３０１は、補正値５２１のもとになるＥＮＵ誤差５２０の綿密なモニタリングを行うことが好ましい。ここで、共通基準クロック４００が第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００の動作を制御することは、第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００との間のハードウェアバイアス誤差による測位結果およびＥＮＵ誤差５２０のばらつき低減および安定化につながる。そのため、共通基準クロック４００を備えたことは、ＥＮＵ誤差５２０の綿密なモニタリングに有用であると共に、補正精度の向上に有用である。
【００２９】
図４は、実施の形態１に係る測位装置１の動作例を示すフローチャートである。測位装置１は、図４のフローチャートに示される動作を、エポックごとに繰り返す。
ステップＳＴ１において、第１ＧＮＳＳ受信部１００は、ＧＰＳ測位結果を得るのと並行して、第１ＧＮＳＳ受信部１００で観測される衛星のＣ／Ｎ値もしくはＤＯＰ値、またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標を得る。補正判定部３０１は、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値または測位精度指標のうちの少なくとも１つを用いて、ＧＰＳ測位結果の精度品質を評価する。
【００３０】
ステップＳＴ２において、第２ＧＮＳＳ受信部２００は、マルチＧＮＳＳ測位結果を得るのと並行して、第２ＧＮＳＳ受信部２００で観測される衛星のＣ／Ｎ値もしくはＤＯＰ値、またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標を得る。補正判定部３０１は、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値または測位精度指標のうちの少なくとも１つを用いて、マルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質を評価する。
【００３１】
ステップＳＴ３において、補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果を基準にして、ＧＰＳ測位結果に対するマルチＧＮＳＳ測位結果のＥＮＵ誤差を求め、そのＥＮＵ誤差が一定値を維持しているかどうかを確認する。また、補正判定部３０１は、求めたＥＮＵ誤差を、ステップＳＴ３からステップＳＴ１６，ＳＴ１７へ向かう破線矢印のように補正部３０２へ通知する。
【００３２】
なお、補正判定部３０１は、ステップＳＴ３の確認結果を、ステップＳＴ１，ＳＴ２の精度品質評価にフィードバックしてもよい。ＥＮＵ誤差が一定値を維持していることは、ＧＰＳ測位結果およびマルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質が高いという評価条件の一つとなる。一方、ＥＮＵ誤差が小さくなった場合または大きくなった場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果のいずれか一方の精度品質が劣化したことになる。ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果のどちらの精度品質が劣化したかは、後述するステップＳＴ１０で判定され、ステップＳＴ１０からステップＳＴ３へ向かう破線矢印のように補正判定部３０１へ通知される。これにより、補正判定部３０１の判定精度が向上する。
【００３３】
測位装置１は、ステップＳＴ１〜ＳＴ３と並行して、ステップＳＴ４以降の動作を行う。
ステップＳＴ４において、補正判定部３０１は、ステップＳＴ１でのＧＰＳ測位結果の精度品質の評価結果に基づいて、このＧＰＳ測位結果が使用可能か否かを判定する。補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果の精度品質が予め定められた精度品質に達している場合、使用可と判定し（ステップＳＴ４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ６，ＳＴ８へ進み、ＧＰＳ測位結果の精度品質が予め定められた精度品質に達していない場合、使用不可と判定し（ステップＳＴ４“ＮＯ”）、ステップＳＴ７，ＳＴ９へ進む。
【００３４】
ステップＳＴ５において、補正判定部３０１は、ステップＳＴ２でのマルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質の評価結果に基づいて、このマルチＧＮＳＳ測位結果が使用可能か否かを判定する。補正判定部３０１は、マルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質が予め定められた精度品質に達している場合、使用可と判定し（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ６，ＳＴ７へ進み、マルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質が予め定められた精度品質に達していない場合、使用不可と判定し（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、ステップＳＴ８，ＳＴ９へ進む。
【００３５】
ステップＳＴ６において、補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果およびマルチＧＮＳＳ測位結果が使用可である場合、論理積が成立するため、ステップＳＴ１０へ進む。
ステップＳＴ７において、補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果が使用不可でありマルチＧＮＳＳ測位結果が使用可である場合、論理積が成立するため、ステップＳＴ１１へ進む。
ステップＳＴ８において、補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果が使用可でありマルチＧＮＳＳ測位結果が使用不可である場合、論理積が成立するため、ステップＳＴ１２へ進む。
ステップＳＴ９において、補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位結果およびマルチＧＮＳＳ測位結果が使用不可である場合、論理積が成立するため、ステップＳＴ１３へ進む。
【００３６】
ステップＳＴ１０において、補正部３０２は、ＧＰＳ測位結果の精度品質とマルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質とを比較し、ＧＰＳ測位結果が優位である場合（ステップＳＴ１０“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１４へ進み、マルチＧＮＳＳ測位結果が優位である場合（ステップＳＴ１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ１５へ進む。また、補正部３０２は、精度品質の比較結果を補正判定部３０１へフィードバックする。
【００３７】
ステップＳＴ１１では、ＥＮＵ誤差が一定値である状態が崩れた場合が想定される。補正部３０２は、ＥＮＵ誤差が一定値であった過去において採用していた測位結果がマルチＧＮＳＳ測位結果である場合（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１５へ進み、ＧＰＳ測位結果である場合（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１６へ進む。
【００３８】
ステップＳＴ１２では、ステップＳＴ１１と同様に、ＥＮＵ誤差が一定値である状態が崩れた場合が想定される。補正部３０２は、ＥＮＵ誤差が一定値であった過去において採用していた測位結果がＧＰＳ測位結果である場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１４へ進み、マルチＧＮＳＳ測位結果である場合（ステップＳＴ１２“ＮＯ”）、ステップ１７へ進む。
【００３９】
ステップＳＴ１３において、補正部３０２は、ＧＰＳ測位結果もマルチＧＮＳＳ測位結果も採用せず、よって測位結果を出力しない。
【００４０】
ステップＳＴ１４において、補正部３０２は、精度品質が優位なＧＰＳ測位結果を採用し、測位結果として出力する。
【００４１】
ステップＳＴ１５において、補正部３０２は、精度品質が優位なマルチＧＮＳＳ測位結果を採用し、測位結果として出力する。
【００４２】
ステップＳＴ１６において、補正部３０２は、ステップＳＴ３で補正判定部３０１が求めたＥＮＵ誤差を用いてマルチＧＮＳＳ測位結果を補正することによって、ＧＰＳ測位の位置に相当する測位結果を得る。
【００４３】
ステップＳＴ１７において、補正部３０２は、ステップＳＴ３で補正判定部３０１が求めたＥＮＵ誤差を用いてＧＰＳ測位結果を補正することによって、マルチＧＮＳＳ測位の位置に相当する測位結果を得る。
【００４４】
なお、ステップＳＴ１６は、図２および図３に示されたケースである。領域５４１でＥＮＵ誤差５２０が変化し始めてステップＳＴ７の論理積が成立し、ＥＮＵ誤差５２０が一定値であった領域５５０ではＧＰＳ測位結果の位置５１０が採用されていたことがステップＳＴ１１で判定される。補正部３０２は、ステップＳＴ１６において、ＥＮＵ誤差５２０から求まる補正値５２１を用いて、マルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１１を補正することによって、補正後の測位結果５３０を推定する。
【００４５】
また、ステップＳＴ１７は、車両の走行方位の変化等がトリガとなってマルチＧＮＳＳアンテナ２の位置と衛星配置とが変化したことにより、ＧＰＳ衛星以外のＧＮＳＳ衛星の一部しか見えなくなり、マルチＧＮＳＳ測位の衛星補足条件が劣化したケースである。このケースでは、ＥＮＵ誤差が一定値である状態のときにマルチＧＮＳＳ測位結果が測位結果として採用されていたが、その後、車両の走行方位の変化等によってマルチＧＮＳＳ測位結果の精度品質が劣化し、ステップＳＴ８の論理積が成立する。補正部３０２は、ステップＳＴ１７において、ＥＮＵ誤差から求まる補正値を用いて、ＧＰＳ測位結果を補正することによって、補正後の測位結果を推定する。
【００４６】
以上のように、実施の形態１に係る測位装置１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００、第２ＧＮＳＳ受信部２００、補正判定部３０１、および補正部３０２を備える。第１ＧＮＳＳ受信部１００は、マルチＧＮＳＳアンテナ２により複数種類のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号のうち、ＧＰＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する。第２ＧＮＳＳ受信部２００は、マルチＧＮＳＳアンテナ２により複数種類のＧＮＳＳから受信された衛星信号のうち、ＧＰＳ衛星以外の２種類以上のＧＮＳＳ衛星から受信された衛星信号を用いて測位する。補正判定部３０１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００による測位精度と第２ＧＮＳＳ受信部２００による測位精度とに基づいて、補正の要否を判定する。補正部３０２は、補正判定部３０１により補正が必要と判定された場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果の一方を補正して測位結果とし、補正が不要と判定された場合、ＧＰＳ測位結果またはマルチＧＮＳＳ測位結果のうちの精度が高い方を測位結果とする。この構成により、測位装置１は、予め定められた測位切替条件に基づいてＧＰＳ測位とマルチＧＮＳＳ測位とを切り替える従来例に比べて、測位精度を向上させることができる。
【００４７】
また、実施の形態１に係る測位装置１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００とを共通の基準クロックで動作させる共通基準クロック４００を備える。この構成により、測位装置１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００との間のハードウェアバイアス誤差による測位ばらつきを抑制し、測位の補正精度を向上させることができる。
【００４８】
また、実施の形態１の第１ＧＮＳＳ受信部１００は、カルマンフィルタ処理の測位精度指標を求める。同様に、第２ＧＮＳＳ受信部２００は、カルマンフィルタ処理の測位精度指標を求める。補正判定部３０１は、第１ＧＮＳＳ受信部１００により求められた測位精度指標と第２ＧＮＳＳ受信部２００により求められた測位精度指標とを用いて、補正の要否を判定する。この構成により、測位装置１は、測位の補正精度を向上させることができる。
【００４９】
実施の形態２．
実施の形態２に係る測位装置１の構成は、実施の形態１の図１に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１を援用する。
実施の形態１の第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００は、測位結果をホストＣＰＵ部３００へ出力する出力レートが等しい。これに対し、実施の形態２では、第１ＧＮＳＳ受信部１００の出力レートが高く、第２ＧＮＳＳ受信部２００の出力レートが低い。
【００５０】
図５は、実施の形態２に係る測位装置１における測位結果を示す図である。実施の形態１の図２と同様に、図５でも、対向する２車線の高速道路５００，５０１は、同じ高さから上下に重なるように変化する構造、すなわち途中から高速道路５０１が高速道路５００の真上に位置する構造である。測位装置１を搭載した車両が、高速道路５００の左側の走行車線を走行経路５０５のように西北西から東南東へ走行する場合を想定する。また、図５および後述する図６において、図２および図３と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００５１】
図５の例において、黒三角（▲）で示されるマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１２の出力レートは、白丸（〇）で示されるＧＰＳ測位結果の位置５１０の出力レートの１／２である。なお、出力レートが異なる場合でも、第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００との間のハードウェアバイアスを抑えるために、第１ＧＮＳＳ受信部１００のＣＰＵ性能と第２ＧＮＳＳ受信部２００のＣＰＵ性能とは同じであることが好ましい。ＣＰＵ性能が同じである場合、第２ＧＮＳＳ受信部２００は、第１ＧＮＳＳ受信部１００よりも測位に使用する衛星数が多いために必然的に出力レートを下げざるを得ないケースが発生する。その場合、例えば、第１ＧＮＳＳ受信部１００の出力レート１０Ｈｚに対し、第２ＧＮＳＳ受信部２００の出力レートを５Ｈｚに下げる。第２ＧＮＳＳ受信部２００の出力レートは下がるが、ＧＮＳＳ衛星の組み合わせ数を増加させて測位精度を向上させることが可能である。第１ＧＮＳＳ受信部１００の出力レートと第２ＧＮＳＳ受信部２００の出力レートの比は、２対１に限定されない。ただし、第１ＧＮＳＳ受信部１００と第２ＧＮＳＳ受信部２００とで出力レートが異なる場合でも、第２ＧＮＳＳ受信部２００の出力タイミングは第１ＧＮＳＳ受信部１００の出力タイミングに一致する。
【００５２】
図６は、実施の形態２に係る測位装置１における補正処理の概要を示す図である。補正判定部３０１は、ＧＰＳ測位出力レートの２回に１回の割合で、ＧＰＳ測位結果の位置５１０を基準としたマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１２のＥＮＵ誤差５２０を求める。補正判定部３０１は、領域５５０においてＥＮＵ誤差５２０が一定値であるため、補正は不要と判定する。補正判定部３０１は、領域５５１においてＥＮＵ誤差５２０に変化が出始めると、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値またはカルマンフィルタ処理の測位精度指標等を考慮して、ＧＰＳ測位結果の位置５１０がずれ始めたため補正が必要であると判定する。この例では、補正判定部３０１は、判定精度を高めるために、ＥＮＵ誤差５２０が２回連続して変化した場合にＥＮＵ誤差５２０に変化ありと判定する。
【００５３】
補正部３０２は、領域５５０，５５１では補正が不要であるため、測位精度の高いＧＰＳ測位結果の位置５１０を、測位結果とする。なお、補正部３０２は、ＧＰＳ測位結果の位置５１０をＧＰＳ測位出力レートの２回に１回の割合で抽出して測位結果としてもよいし、ＧＰＳ測位結果の位置５１０のすべてを測位結果としてもよい。
【００５４】
補正部３０２は、領域５５２では補正が必要であるため、ＧＰＳ測位出力レートの２回に１回の割合で、ずれが少なく測位精度が高いマルチＧＮＳＳ測位結果の位置５１２に対して、領域５５０におけるＥＮＵ誤差５２０と等しい補正値５２２を適用し、黒丸（●）で示される補正後の測位結果５３１を得る。
【００５５】
以上のように、実施の形態２の第１ＧＮＳＳ受信部１００は、相対的に高出力レートでＧＰＳ測位結果を出力し、第２ＧＮＳＳ受信部２００は、相対的に低出力レートでマルチＧＮＳＳ測位結果を出力する。この構成により、第１ＧＮＳＳ受信部１００の演算負荷および第２ＧＮＳＳ受信部２００の演算負荷の最適化と、測位精度の向上とが可能である。
【００５６】
最後に、各実施の形態に係る測位装置１のハードウェア構成を説明する。
図７は、各実施の形態に係る測位装置１のハードウェア構成例を示す図である。測位装置１における第１ＧＮＳＳ受信部１００のＧＰＳ測位部１０２は、メモリ１００１に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１０００により実現される。同様に、測位装置１における第２ＧＮＳＳ受信部２００のマルチＧＮＳＳ測位部２０２は、メモリ２００１に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２０００により実現される。プロセッサ１０００，２０００は、共通基準クロック４００の基準クロックで動作する。また、上述したように、プロセッサ１０００，２０００は、同じ性能であることが好ましい。測位装置１におけるホストＣＰＵ部３００は、メモリ３００１に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３０００により実現される。さらに、測位装置１におけるマルチＧＮＳＳアンテナ２、Ｌ１帯ＲＦ部１０１、およびＬ１帯ＲＦ部２０１は、アンテナ回路４０００である。アンテナ回路４０００は、プロセッサ１０００およびプロセッサ２０００へ接続される。
【００５７】
第１ＧＮＳＳ受信部１００、第２ＧＮＳＳ受信部２００、およびホストＣＰＵ部３００の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１００１，２００１，３００１に格納される。プロセッサ１０００，２０００，３０００は、メモリ１００１，２００１，３００１に格納された各プログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、測位装置１は、プロセッサ１０００，２０００，３０００により実行されるときに、図４のフローチャートに示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１００１．２００１，３００１を備える。また、各プログラムは、第１ＧＮＳＳ受信部１００、第２ＧＮＳＳ受信部２００、およびホストＣＰＵ部３００の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００５８】
ここで、プロセッサ１０００，２０００，３０００とは、ＣＰＵ、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
メモリ１００１，２００１，３００１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００５９】
なお、本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、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
また、各実施の形態に係る測位装置１は、車両の測位に使用される以外にも、人、鉄道、船舶または航空機等を含む移動体の測位に使用される。
【符号の説明】
【００６０】
１  測位装置、２  マルチＧＮＳＳアンテナ、１００  第１ＧＮＳＳ受信部、１０１  Ｌ１帯ＲＦ部、１０２  ＧＰＳ測位部、２００  第２ＧＮＳＳ受信部、２０１  Ｌ１帯ＲＦ部、２０２  マルチＧＮＳＳ測位部、３００  ホストＣＰＵ部、３０１  補正判定部、３０２  補正部、４００  共通基準クロック、５００，５０１  高速道路、５０５  走行経路、５１０  ＧＰＳ測位結果の位置、５１１，５１２  マルチＧＮＳＳ測位結果の位置、５２０  ＥＮＵ誤差、５２１，５２２  補正値、５３０，５３１  補正後の測定結果、５４０，５４１，５４２，５５０，５５１，５５２  領域、１０００，２０００，３０００  プロセッサ、１００１，２００１，３００１  メモリ、４０００  アンテナ回路。
【図１】
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【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】
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【図７】
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