(57)【要約】【課題】移動体に設置されたアンテナ位置を検出することを可能とすることによって操作性を向上できるアンテナ位置検出装置及びその方法を提供すること。【解決手段】移動体に設けられ、衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段１０１と、衛星信号に基づいて移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段１０２と、衛星信号に基づいて移動体の進行方位を検出する車両方位検出手段１０３と、移動体の現在位置および移動体の進行方位を基準として衛星信号受信手段１０１が衛星信号を受信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段１０４と、衛星配置検出手段１０４が算出した衛星の相対方位に応じて衛星信号受信手段１０１のアンテナ位置を特定する位置特定手段１０６とを備えた構成を有している。【選択図】  図１
2004271300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出手段と、前記現在位置および前記進行方位を基準として前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号を送信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段と、前記衛星配置検出手段が算出した衛星の相対方位に応じて前記衛星信号受信手段の位置を特定する位置特定手段とを備えたことを特徴とするアンテナ位置検出装置。
【請求項２】
前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号の電界強度を測定する電界強度測定手段を備え、前記位置特定手段は、前記衛星配置検出手段が算出する衛星の相対方位と前記電界強度測定手段が測定する電界強度とに基づいて前記衛星信号受信手段の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ位置検出装置。
【請求項３】
衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、前記衛星信号が受信可能な衛星の概略軌道情報を取得する概略軌道情報取得手段と、前記衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出手段と、前記衛星の前記概略軌道情報から前記現在位置および進行方位を基準とする衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号と前記衛星配置検出手段が算出した衛星の相対方位の情報とに基づいて衛星受信率の分布を算出し、算出した前記衛星受信率の分布に基づいて前記衛星信号受信手段の位置を特定する位置特定手段とを備えたことを特徴とするアンテナ位置検出装置。
【請求項４】
衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、前記衛星信号受信ステップで受信された衛星信号に基づいて前記衛星信号を受信した現在位置を検出する現在位置検出ステップと、前記衛星信号受信ステップで受信された衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出ステップと、前記現在位置および前記進行方位を基準として前記衛星信号受信ステップで受信した衛星信号を送信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出ステップと、前記衛星配置検出ステップで算出した衛星の相対方位に応じてアンテナ位置を特定する位置特定ステップとを備えたことを特徴とするアンテナ位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ位置検出装置及びその方法に関し、特に、衛星信号を受信して現在位置を検出する際に、アンテナ位置に応じて現在位置を補正するためのアンテナ位置検出装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を利用して移動体の位置を特定し、移動体の位置を示す印と周辺の地図とを合成して画面上に表示する機能や、目的地までのルート案内を行う機能を備えたナビゲーション装置が普及してきた。ここで、従来のナビゲーション装置では、ＧＰＳアンテナの位置が自己位置とされるため、移動体上のアンテナの設置場所によって、実際に画面に表示される自己位置が異なり、使用者に違和感を与えてきた。すなわち、使用者の設置の仕方や車種ごとに、画面に表示される自己位置が異なるということが起こりうるようになっていた。
【０００３】
また、例えば車両に搭載された場合には、走行レーンの検出の場合のように、車長または車幅よりも少ない誤差で検出することが要求される場合に、ＧＰＳアンテナの移動体上の設置場所が不明のときは、本来目的としている上記の誤差範囲内で自己位置を検出することができない可能性もある。
【０００４】
このような課題を解決する手段として、図１２で示すように、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＧＰＳ）信号を用いて自己位置を補正する第一位置補正部４１に加え、ＧＰＳの信号を受信する衛星信号受信手段１０の設置場所から車両５０の中心までの距離（ａ，ｂ，ｈ）と方向θ（以下、単に「取付位置情報」という。）であってユーザが計測したものを入力させるためのアンテナ取付位置入力部２０と、その取付位置情報を記憶するアンテナ取付位置記憶部３０とを有し、入力された取付位置情報（ａ，ｂ，ｈ，θ）に基づいて自己位置を表示する位置を補正する第二位置補正部４２を備え、第一位置補正部４１と第二位置補正部４２とを用いて自己位置を車両の中心に合わせて表示させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、図１３で示すように、衛星信号、車両の移動距離、および方位変化量ならびに地図データを用いて車両の現在位置を検出する車両位置決定手段７０と、衛星信号受信手段６０の設置場所と自車の表示位置基準（車両の中心や先端など）をユーザに選択させ入力させるための操作手段８０と、車両位置決定手段７０が検出した現在位置を、操作手段８０を介して入力された設置場所と表示位置基準に基づいて補正する自車マーク生成手段９０とを備え、自己位置の基準をユーザが選択した位置に合わせる方法もある（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１９０７７１号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１―２３５３３６号公報（第５−７頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のアンテナ設置場所検出技術では、ユーザがアンテナの設置場所までの距離や方向を測定したり、設置場所の情報をナビゲーション装置に入力したりする必要があるため、手間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、移動体に設置されたアンテナの位置を検出することを可能とすることによってより現実に近いアンテナの位置を検出できるので、違和感を低減させ操作性を向上できるアンテナ位置検出装置及びその方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ位置検出装置は、衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出手段と、前記現在位置および前記進行方位を基準として前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号を送信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段と、前記衛星配置検出手段が算出した衛星の相対方位に応じて前記衛星信号受信手段の位置を特定する位置特定手段とを備えた構成を有している。
この構成により、車両に設けられた衛星信号受信手段を介して受信される衛星信号に基づいて、車両の現在位置および進行方位並びに衛星の相対方位を算出することによって車室内の衛星アンテナ設置場所が検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できるアンテナ位置検出装置を実現することができる。
【００１０】
また、本発明のアンテナ位置検出装置は、衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出手段と、前記現在位置および前記進行方位を基準として前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号を送信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段と、前記衛星配置検出手段が算出した衛星の相対方位に応じて前記衛星信号受信手段の位置を特定する位置特定手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号の電界強度を測定する電界強度測定手段を備え、前記位置特定手段は、前記衛星配置検出手段が算出する衛星の相対方位と前記電界強度測定手段が測定する電界強度とに基づいて前記衛星信号受信手段の位置を特定する構成を有している。
この構成により、車両に設けられた衛星信号受信手段を介して受信される衛星信号に基づいて得られる衛星の相対方位と衛星信号の電界強度とに基づいて車室内の衛星アンテナ設置場所が検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できるアンテナ位置検出装置を実現することができる。
【００１１】
また、本発明のアンテナ位置検出装置は、衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、前記衛星信号が受信可能な衛星の概略軌道情報を取得する概略軌道情報取得手段と、前記衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出手段と、前記衛星の前記概略軌道情報から前記現在位置および進行方位を基準とする衛星の相対方位を算出する衛星配置検出手段と、前記衛星信号受信手段が受信した衛星信号と前記衛星配置検出手段が算出した衛星の相対方位の情報とに基づいて衛星受信率の分布を算出し、算出した前記衛星受信率の分布に基づいて前記衛星信号受信手段の位置を特定する位置特定手段とを備えた構成を有している。
この構成により、車両に設けられた衛星信号受信手段を介して受信される衛星信号に基づいて得られる衛星受信率を算出することによって車室内の衛星アンテナ設置場所が検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できるアンテナ位置検出装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明のアンテナ位置検出方法は、衛星から送信される衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、前記衛星信号受信ステップで受信された衛星信号に基づいて前記衛星信号を受信した現在位置を検出する現在位置検出ステップと、前記衛星信号受信ステップで受信された衛星信号に基づいて進行方位を検出する方位検出ステップと、前記現在位置および前記進行方位を基準として前記衛星信号受信ステップで受信した衛星信号を送信した衛星の相対方位を算出する衛星配置検出ステップと、前記衛星配置検出ステップで算出した衛星の相対方位に応じてアンテナ位置を特定する位置特定ステップとを備えた構成を有している。
この構成により、車両に設けられた衛星アンテナを介して受信される衛星信号に基づいて、車両の現在位置および進行方位並びに衛星の相対方位を算出することによって車室内の衛星アンテナ設置場所が検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できるアンテナ位置検出方法を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を、車両に搭載されているナビゲーション装置に用いた場合のブロック構成を示す図である。図１において、アンテナ位置検出装置１００は、衛星信号受信手段１０１、受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段１０２、受信した衛星信号のドップラーシフトに基づいて車両の方向を検出する車両方位検出手段１０３、受信した衛星信号から衛星の配置を示すデータを検出する衛星配置検出手段１０４、検出した衛星の配置のデータを記憶する記憶手段１０５、および受信頻度を検出して衛星信号受信手段１０１の設置場所を特定する位置特定手段１０６を含むように構成される。
【００１４】
衛星信号受信手段１０１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）などの測位システムにおいて、一つ以上の衛星から送信されてくる信号を受信するためのアンテナである。
現在位置検出手段１０２は、衛星信号受信手段１０１を介して受信した信号に含まれている一つ以上の衛星位置情報と信号伝播時間を用いて、現在位置を算出するようになっている。
【００１５】
車両方位検出手段１０３は、衛星信号受信手段１０１を介して受信した衛星信号の周波数のドップラーシフトについての情報に基づいて車両の進行方位（以下、単に「車両方位」という。）を検出するようになっている。
【００１６】
衛星配置検出手段１０４は、現在位置検出手段１０２によって検出される現在位置と、車両方位検出手段１０３によって検出された車両方位とを基準として、衛星信号受信手段１０１が受信した信号に含まれている衛星位置情報から、各衛星の相対的な方位と仰角を検出するようになっている。以下、検出した衛星の方位および仰角のデータを衛星配置データという。
【００１７】
記憶手段１０５は、衛星配置検出手段１０４によって算出された複数の衛星配置データを記憶するようになっている。
位置特定手段１０６は、記憶手段１０５によって記憶された複数の衛星配置データに基づき、車両方位を基準に衛星信号の受信頻度が高い方向を検出し、衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所を特定するようになっている（特定方法の詳細は後述する）。
【００１８】
補正量決定手段１１５は、アンテナ位置検出装置１００が特定した設置場所に応じて表示位置を補正するためのデータを記憶しており、位置特定手段１０６によって検出された設置場所から車両の中心（または先頭）までの補正データを選択するようになっている。補正量決定手段１１５が記憶している補正データは、例えば車両の前方方向に関しての車両の中心位置（または車両の先端位置）から車室内でＧＰＳアンテナが設置できる複数の場所までの相対方位と距離を表すデータとする。具体的な例としては、中央前方のフロントガラス付近を想定した場合は、車の中心に対して、中央前方１ｍ、右後方のリヤガラス付近の場合は、右後方２ｍ、などのデータとする。
【００１９】
方位変化量検出手段１１１は、例えばジャイロセンサ等を用いて車両の方位変化量を検出するようになっている。
速度検出手段１１２は、例えばパルスカウンタ及び乗算器を用いて、車速に比例して単位時間当たりのパルス数が変化する信号をを用いて車両の速度を検出するようになっている。
【００２０】
地図データ蓄積手段１１３は、地図データが蓄積されたＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等の不揮発性の記憶媒体を含むように構成される。
【００２１】
マッチング手段１１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を含むように構成され、現在位置検出手段１０２が検出した現在位置と、方位変化量検出手段１１１が検出した方位変化量と、速度検出手段１１２が検出した速度とに基づいて作成される移動ベクトルを取得し、地図データ蓄積手段１１３に蓄積されている地図データと比較照合を行い、更に補正量決定手段１１５が選択した補正データに応じて車両の位置を補正して、地図データ上での車両の位置および方位を求めるようになっている。
【００２２】
表示手段１１６は、液晶モニタなどのディスプレイであり、マッチング手段１１４が算出した車両の位置、方位および走行レーンなどを表示するようになっている。
【００２３】
次に、衛星配置検出手段１０４が行う衛星配置データの検出の方法について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、現在位置を座標原点とする座標の設定方法について説明するための図である。以下では、衛星信号受信手段１０１によって受信された衛星信号から得られる衛星１５１の位置座標、および現在位置検出手段１０２で検出される車両の現在位置座標を、地球表面１５４の中心を原点とし、北極方向をｚ軸、緯度・経度が共に０度の方向をｘ軸とする右手系の三次元直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）における座標として表現し、衛星の位置座標を（ｘｓ，ｙｓ，ｚｓ）、車両の現在位置座標を（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）と表す。
【００２４】
ここで、地球表面１５４を回転楕円体形状とみなし、地球表面と接しかつ座標原点を現在位置座標（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）とする接平面１５２を想定し、そのうちの１つの軸を車両進行方向を正とするｊ軸、このｊ軸と直交し、車の進行方向に向かって右側を正の方向とする軸をｉ軸とする。ここで、ｉ軸及びｊ軸からなる平面をｉ−ｊ平面とする。そして、ｉ−ｊ平面に垂直かつ地球中心から離れる方向をｋ軸とした三次元直交座標系（ｉ，ｊ，ｋ）を想定し、この座標系における衛星１５１の位置座標（ｉｒ，ｊｒ，ｋｒ）を求める。
【００２５】
図２（ｂ）は、衛星配置データの算出手順を説明するための図である。衛星１５１の位置座標（ｉｒ，ｊｒ，ｋｒ）を、現在位置を座標原点とする球座標系（ｒ，θ，φ）に変換する。ここで、ｒは現在位置と衛星１５１の距離、θは車両の進行方位を基準とした衛星１５１の相対方位、φはｉ−ｊ平面を水平面とした場合の衛星１５１の仰角である。この球座標系の（ｒ，θ，φ）のうち、（θ，φ）を衛星配置データとして算出する。
【００２６】
次に、位置特定手段１０６によって行われる受信方向の特定の方法について、図３を用いて説明する。衛星配置データ１５３は、衛星配置検出手段１０４が検出した衛星配置データをｉ−ｊ平面上に投影したものである。ここで、ｉ−ｊ平面をｊが正の領域である領域Ａとｊが負の領域である領域Ｂとに分けて考える。
【００２７】
このｉ−ｊ平面上のデータ分布図において、領域Ａに位置することを示す衛星配置データ１５３のデータ数（以下、単に「領域Ａの衛星配置データ数」という。）が領域Ｂに位置することを示す衛星配置データ１５３のデータ数（以下、単に「領域Ｂの衛星配置データ数」という。）より多い場合、車両後方からの信号が車体によって遮蔽されていると判断し、衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所を車室内前側と特定する。逆に領域Ｂの衛星配置データ数が領域Ａの衛星配置データ数より多い場合は、車両前方からの信号が車体によって遮蔽されていると判断し、衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所を車室内後側と特定する。
【００２８】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置の動作について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置１００における処理の流れを示すフローチャートである。
まず、単一または複数の衛星信号が衛星信号受信手段１０１によって受信される（Ｓ１０１）。
【００２９】
次に、ステップＳ１０１で受信した衛星信号に基づいて現在位置と車両方位との算出が可能か否かを判断する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２で現在位置と車両方位との算出が可能と判断した場合、ステップＳ１０１で受信した衛星信号から衛星軌道情報と信号伝播時間が現在位置検出手段１０２によって取得され、車両の現在位置座標が算出される（Ｓ１０３）。ステップＳ１０２で現在位置と車両方位との算出が可能でないと判断した場合、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００３０】
ステップＳ１０３で車両の現在位置座標が算出されると、ステップＳ１０１で受信した衛星信号の周波数のドップラーシフトに基づいて、車両の進行方向が車両方位検出手段１０３によって算出される（Ｓ１０４）。
次に、ステップＳ１０３で算出した車両の現在位置座標およびステップＳ１０４で算出した車両の進行方位のデータに基づいて衛星配置データを算出する（Ｓ１０５）。
【００３１】
ステップＳ１０５で衛星配置データが算出されたら、算出された衛星配置データは、記憶手段１０５に記憶される（Ｓ１０６）。
記憶手段１０５に記憶された衛星配置データが所定数以上（例えば３個以上）か否かが位置特定手段１０６によって判断され、記憶手段１０５に記憶された衛星配置データの数が所定数以上の場合、処理はステップＳ１０８に進み、所定数未満の場合は、ステップＳ１０１に戻る（Ｓ１０７）。
【００３２】
記憶手段１０５に記憶された衛星配置データの数が所定数以上になったら、領域Ａに位置することを示す衛星配置データ１５３のデータ数と、領域Ｂについてのデータ数が位置特定手段１０６によって数えられる（Ｓ１０８）。
ステップＳ１０８で数えられた領域Ａの衛星配置データ数と領域Ｂの衛星配置データ数とが位置特定手段１０６によって比較され、領域Ａの衛星配置データ数が領域Ｂの衛星配置データ数以上であれば処理はステップＳ１１０に、領域Ａの衛星配置データ数が領域Ｂの衛星配置データ数未満であれば処理はステップＳ１１１にそれぞれ進む（Ｓ１０９）。
【００３３】
領域Ａの衛星配置データ数が領域Ｂの衛星配置データ数以上の場合は、衛星信号受信手段１０１の設置位置が位置特定手段１０６によって車室内前側と設定され（Ｓ１１０）、領域Ａの衛星配置データ数が領域Ｂの衛星配置データ数未満の場合は、衛星信号受信手段１０１の設置位置が車室内後側と設定される（Ｓ１１１）。
【００３４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置及びその方法は、車両に設けられた衛星信号受信手段（衛星アンテナ）を介して受信できる衛星配置データ数に基づいて車室内の衛星アンテナ設置場所が検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、自車位置を地図上の違和感の少ない位置に表示させることができ、操作性を向上できる。
【００３５】
なお、本発明の第１の実施の形態では、ＧＰＳなどの測位システムにおける衛星信号を利用する場合について説明したが、ＧＰＳに限らず、ＧＬＯＮＡＳＳ（ＧＬＯｂａｌ  ＮＡｂｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＰＳ以外の測距信号を付加するシュードライトなどの測位システムを利用するのでもよい。
【００３６】
また、本発明の第１の実施の形態では、車両方位検出手段１０３が信号周波数のドップラーシフトに基づいて車両の進行方向を検出する構成について説明したが、現在位置検出手段１０２が移動中の車両の２点の位置を検出することによって移動ベクトルを求め、その移動ベクトルの方位を車両の進行方向とするような構成とするのでもよい。また、マッチング手段１１４によって検出される車両の進行方位のデータを用いる構成とするのでもよい。
【００３７】
また、本発明の第１の実施の形態では、現在位置検出手段１０２が衛星信号に基づいて車両の現在位置を検出する構成について説明したが、マッチング手段１１４によって算出される現在位置を用いる構成とするのでもよい。また、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の光ビーコンおよび電波ビーコンやＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）など、予め決められた位置に設置された無線通信手段の受信機を利用して現在位置を検出するようにしてもよい。
【００３８】
また、本発明の第１の実施の形態では、衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所として、前後方向の設置場所を検出する方法について説明したが、図３の領域Ａと領域Ｂを更に分割し、各領域の衛星配置データ数を数えて最もデータ数の多い領域を検出し、これに基づいて車室内の設置場所を前後方向だけでなく、横方向や斜め方向など詳細に検出する構成としてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、図４のステップＳ１０９において衛星配置データ数が同じであっても車室内アンテナ設置場所が特定される構成としたが、領域ごとの受信データ数の差に閾値を設け、閾値以上の差が無ければステップＳ１０１に戻るような構成とするのでもよい。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を接続したナビゲーション装置のブロック構成を示す図である。図５において、アンテナ位置検出装置２００は、衛星信号受信手段１０１、受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段１０２、受信した衛星信号のドップラーシフトに基づいて車両の方向を検出する車両方位検出手段１０３、受信した衛星信号から衛星の配置を示すデータを検出する衛星配置検出手段１０４、受信した衛星信号の電界強度を測定する電界強度測定手段２０６、衛星の配置のデータに上記の電界強度のデータを付加する電界強度分布データ生成手段２０７、電界強度分布データ生成手段２０７で付加して生成したデータを記憶する記憶手段２０８、および記憶手段２０８に記憶されたデータに基づいて衛星信号受信手段１０１の設置場所を特定する位置特定手段２０９を含むように構成される。
【００４１】
電界強度測定手段２０６は、衛星信号受信手段１０１で受信した衛星信号の電界強度を測定するようになっている。
電界強度分布データ生成手段２０７は、衛星配置検出手段１０４で検出される衛星配置データに、電界強度測定手段２０６で検出される電界強度データを付加するようになっている。以下、この衛星配置データと電界強度データを合わせたものを電界強度分布データという。
【００４２】
記憶手段２０８は、電界強度分布データ生成手段２０７で生成された電界強度分布データを記憶するようになっている。
位置特定手段２０９は、記憶手段２０８に記憶された電界強度分布データに基づいて複数の分割領域毎に電界強度の総和を算出し、電界強度総和が最大となる領域から衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所を特定するようになっている。例えば、電界強度総和が最大となる領域を最も電波が受信しやすい位置として、車室内設置場所と特定する。
【００４３】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電界強度分布データの構成例を示す図である。電界強度分布データ２５５は、衛星配置検出手段１０４によって検出された衛星配置データ２５３に、電界強度測定手段２０６によって検出された電界強度データ２５６を付加した構成を有する。
【００４４】
以下、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置の動作について、図７を用いて説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置２００における処理の流れを示すフローチャートである。
まず、単一または複数の衛星信号が衛星信号受信手段１０１によって受信される（Ｓ２０１）。
【００４５】
次に、ステップＳ２０１で受信した衛星信号に基づいて現在位置と車両方位との算出が可能か否かを判断する（Ｓ２０２）。ステップＳ２０２で現在位置と車両方位との算出が可能と判断した場合、ステップＳ２０１で受信した衛星信号の電界強度を測定する（Ｓ２０３）。ステップＳ２０２で現在位置と車両方位との算出が可能でないと判断した場合、処理はステップＳ２０１に戻る。
【００４６】
次に、ステップＳ２０１で受信した衛星信号から衛星軌道情報と信号伝播時間が現在位置検出手段１０２によって検出され、車両の現在位置座標が算出される（Ｓ２０４）。
次に、ステップＳ２０１で受信した衛星信号の周波数のドップラーシフトに基づいて、車両の進行方向が算出される（Ｓ２０５）。
【００４７】
ステップＳ２０４で車両の現在位置座標が算出され、ステップＳ２０５で車両の進行方位のデータに基づいて衛星配置データを算出されたら、これらに基づいて衛星配置データが衛星配置検出手段１０４によって算出される（Ｓ２０６）。
ステップＳ２０６で算出した衛星配置データにステップＳ２０３で検出された衛星信号の電界強度データが、電界強度分布データ生成手段２０７によって付加され、電界強度分布データが生成される（Ｓ２０７）。
【００４８】
ステップＳ２０７で電界強度分布データが生成されたら、生成された電界強度分布データは、記憶手段２０８に記憶される（Ｓ２０８）。
次に、記憶手段２０８に記録された電界強度分布データの数が所定数以上か否かが位置特定手段２０９によって判断され、所定数以上の場合、処理はステップＳ２１０に進み、所定数未満の場合は、ステップＳ２０１に戻る（Ｓ２０９）。
【００４９】
次に、記憶手段２０８に記録された各電界強度分布データが、図３に示す領域Ａに属するか、または領域Ｂに属するかが位置特定手段２０９によって判断され、各領域における電界強度データの総和が算出される（Ｓ２１０）。
ステップＳ２１０で算出された領域Ａについての総和と領域Ｂについての総和とが位置特定手段２０９によって比較され、領域Ａについての総和が領域Ｂについての総和以上と判断された場合、処理はステップＳ２１２に移り、領域Ａについての総和が領域Ｂについての総和未満と判断された場合は、ステップＳ２１３に移る（Ｓ２１１）。
【００５０】
ステップＳ２１１で領域Ａについての総和が領域Ｂについての総和以上と判断された場合、衛星信号受信手段１０１の設定位置が位置特定手段２０９によって車室前側と特定され（Ｓ２１２）、領域Ａについての総和が領域Ｂについての総和未満と判断された場合は、衛星信号受信手段１０１の設定位置が車室後側と特定される（Ｓ２１３）。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置及びその方法は、衛星信号の電界強度が強い方向を検出することで車室内におけるアンテナ設定位置を検出でき、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できる。
【００５２】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を接続したナビゲーション装置のブロック構成を示す図である。図８において、アンテナ位置検出装置３００は、衛星信号受信手段１０１、受信した衛星信号に基づいて現在位置を検出する現在位置検出手段１０２、受信した衛星信号のドップラーシフトに基づいて車両の方向を検出する車両方位検出手段１０３、全衛星の概略軌道情報を取得する概略軌道情報取得手段３１０、全衛星の概略軌道情報に基づいて衛星配置データを検出する衛星配置検出手段３０４、上記衛星配置データに受信フラグを付加する受信分布データ生成手段３１１、衛星配置データに受信フラグを付加して得られたデータを記憶する記憶手段３１２、および衛星信号の受信率を算出し、算出した受信率に基づいて衛星信号受信手段１０１の設置場所を特定する位置特定手段３１３を含むように構成される。
【００５３】
概略軌道情報取得手段３１０は、衛星信号受信手段１０１が受信した信号から全衛星の概略軌道情報（アルマナックデータ）を取得するようになっている。
衛星配置検出手段３０４は、現在位置検出手段１０２が検出した現在位置および車両方位検出手段１０３が検出した車両進行方位の情報に基づいて、概略軌道情報取得手段３１０が取得した全衛星の概略軌道情報から衛星配置データを算出するようになっている。
【００５４】
受信分布データ生成手段３１１は、衛星配置検出手段３０４が算出した衛星配置データから、仰角が正になるデータのみを抽出するようになっている。
また、受信分布データ生成手段３１１は、衛星信号受信手段１０１が受信した衛星信号を送信した衛星について、衛星配置データに受信フラグを付加するようになっている。以下、この受信フラグを付加した衛星配置データを受信分布データと呼ぶことにする。
【００５５】
記憶手段３１２は、受信分布データ生成手段３１１によって生成された受信分布データを記録するようになっている。
位置特定手段３１３は、記憶手段３１２に記録された各受信分布データに基づいて複数の分割領域毎の受信率を算出し、受信率が最大となる領域を衛星信号受信手段１０１の車室内設置場所として特定するようになっている。
【００５６】
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る受信分布データの構成例を示す図である。受信分布データ３５７は、衛星配置検出手段３０４によって抽出された衛星配置データ３５３に、受信した衛星と照合した結果を示す受信フラグ３５８を付加した構成を有する。受信フラグ３５８は、衛星信号受信手段１０１を介して、信号を受信した場合に“１”、受信できなかった場合に“０”をそれぞれ付加する。
【００５７】
図１０は、位置特定手段３１３によって行われる受信方向の特定の方法について説明するための図である。各受信分布データ３５７は、記憶手段３１２が生成した受信分布データをｉ−ｊ平面上に投影したものである。このｉ−ｊ平面上のデータ分布図において、領域Ａまたは領域Ｂに属する受信分布データ３５７の全データに対して、受信フラグが“１”であるデータ数の割合を受信率として算出する。
【００５８】
領域Ａの受信率が領域Ｂの受信率より高い場合は、車両後方からの信号が車体によって遮蔽されていると判断し、衛星信号受信手段１０１の設置場所を車室内前側と特定する。逆に領域Ｂの受信率が領域Ａの受信率より高い場合は、車両前方からの信号が車体によって遮蔽されていると判断し、衛星信号受信手段１０１の設置場所を車室内後側と特定する。
【００５９】
以下、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置の動作について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置３００における処理の流れを示すフローチャートである。
まず、単一または複数の衛星信号が衛星信号受信手段１０１によって受信される（Ｓ３０１）。
【００６０】
次に、ステップＳ３０１で受信した衛星信号に基づいて現在位置と車両方位との算出が可能か否かを判断する（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２で現在位置と車両方位との算出が可能と判断した場合、ステップＳ３０１で受信した衛星信号から衛星軌道情報と信号伝播時間が現在位置検出手段１０２によって取得され、車両の現在位置座標が算出される（Ｓ３０３）。ステップＳ３０２で現在位置と車両方位との算出が可能でないと判断した場合、処理はステップＳ３０１に戻る。
【００６１】
ステップＳ３０３で車両の現在位置座標が算出されると、ステップＳ３０１で受信した衛星信号の周波数のドップラーシフトに基づいて、車両の進行方向が車両方位検出手段１０３によって算出される（Ｓ３０４）。
次に、ステップＳ３０１で受信した衛星信号から各衛星の概略軌道情報（アルマナックデータ）が概略軌道情報取得手段３１０によって取得され、概略軌道情報取得手段３１０に記憶される（Ｓ３０５）。
【００６２】
次に、ステップＳ３０５で取得した概略軌道情報と、ステップＳ３０３で算出した現在位置座標の情報と、ステップＳ３０４で算出した車両の進行方位の情報とに基づいて、全衛星の衛星配置データが衛星配置検出手段３０４によって算出される（Ｓ３０６）。
次に、ステップＳ３０６で算出した衛星配置データのうち、仰角が正となるデータが受信分布データ生成手段３１１によって抽出される（Ｓ３０７）。
【００６３】
次に、ステップＳ３０７で抽出された衛星配置データと、ステップＳ３０１で受信した衛星信号を送信した衛星とを照合し、照合結果に応じた受信フラグが受信分布データ生成手段３１１によって衛星配置データに付加され、受信分布データが生成される（Ｓ３０８）。
ステップＳ３０８で受信分布データが生成されたら、生成された受信分布データが記憶手段３１２に記憶される（Ｓ３０９）。
【００６４】
次に、記憶手段３１２に記録された受信分布データのうち、受信フラグが“１”のデータ数が所定数以上あるか否かを判定し、所定数以上であると判断した場合、処理はステップＳ３１１に進み、所定数未満であると判断した場合、処理はステップＳ３０１に戻る（Ｓ３１０）。
ステップＳ３１０で受信フラグが“１”のデータ数が所定数以上であると判断した場合、記憶手段３１２に記録された各受信分布データは、位置特定手段３１３によって、図１０に示す領域Ａまたは領域Ｂに分類され、領域Ａおよび領域Ｂのそれぞれについての受信率が算出される（Ｓ３１１）。
【００６５】
次に、領域Ａと領域Ｂの受信率が比較され、領域Ａの受信率が領域Ｂの受信率以上と判断された場合、処理はステップＳ３１３に移り、領域Ａの受信率が領域Ｂの受信率未満と判断された場合、処理はステップＳ３１４に移る（Ｓ３１２）。
次に、ステップＳ３１２で領域Ａの受信率が領域Ｂの受信率以上と判断された場合、衛星信号受信手段１０１の設置場所が位置特定手段３１３によって車室内前側と特定され（Ｓ３１３）、領域Ａの受信率が領域Ｂの受信率未満と判断された場合は、衛星信号受信手段１０１の設定位置が車室後側と特定される（Ｓ３１４）。
【００６６】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置及びその方法は、概略軌道情報に基づいて現在位置から受信可能な衛星位置を算出し、受信率を比較することで、衛星配置データの分布領域ごとの受信率を比較して、車室内のアンテナ設置場所を検出することができるため、アンテナ設置場所や表示させる自己位置の中心をユーザが計測したり手入力することが不要になり、操作性を向上できる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、概略軌道情報取得手段３１０において、概略軌道情報を衛星信号から取得する構成としていたが、携帯電話などのネットワークを介した通信手段を利用して取得する構成とするのでもよい。
【００６８】
なお、ここまでで説明した実施の形態では、アンテナ位置検出装置を車両に搭載した場合について述べたが、車両に限らず、電車、汽車、船舶、航空機などに搭載し、その中での位置を特定することも可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、車室内に設置されたアンテナの設置場所を検出することを可能とすることによって操作性を向上できるアンテナ位置検出装置及びその方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を接続したナビゲーション装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る衛星配置データの検出方法について説明するための図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る位置特定手段１０６によって行われる受信方向の特定の方法について説明するための図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置における処理に流れを示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を接続したナビゲーション装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電界強度分布データの構成例を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置における処理に流れを示すフローチャート
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置を接続したナビゲーション装置のブロック図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る受信分布データの構成例を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る位置特定手段３１３によって行われる受信方向の特定の方法について説明するための図
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ位置検出装置における処理に流れを示すフローチャート
【図１２】従来の装置（特許文献１記載）のブロック構成図およびその説明図
【図１３】従来の装置（特許文献２記載）のブロック構成を示す図
【符号の説明】
１０  衛星信号受信手段
２０  アンテナ取付位置入力部
３０  アンテナ取付位置記憶部
４０  位置補正部
４１  第一位置補正部
４２  第二位置補正部
５０  車両
６０  衛星信号受信手段
７０  車両位置決定手段
８０  操作手段
９０  自車マーク生成手段
１００、２００、３００  アンテナ位置検出装置
１０１  衛星信号受信手段
１０２  現在位置検出手段
１０３  車両方位検出手段
１０４  衛星配置検出手段
１０５、２０８、３１２  記憶手段
１０６、２０９、３１３  位置特定手段
１１１  方位変化量検出手段
１１２  速度検出手段
１１３  地図データ蓄積手段
１１４  マッチング手段
１１５  補正量決定手段
１１６  表示手段
１５１  衛星
１５２  接平面
１５３、２５３、３５３  衛星配置データ
１５４  地球表面
２０６  電界強度測定手段
２０７  電界強度分布データ生成手段
２５５  電界強度分布データ
２５６  電界強度データ
３０４  衛星配置検出手段
３１０  概略軌道情報取得手段
３１１  受信分布データ生成手段
３５７  受信分布データ
３５８  受信フラグ
【図１】
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【図２】
2004271300.tif 000004
【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】
2004271300.tif 000009
【図８】
2004271300.tif 000010
【図９】
2004271300.tif 000011
【図１０】
2004271300.tif 000012
【図１１】
2004271300.tif 000013
【図１２】
2004271300.tif 000014
【図１３】
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