本申请主张以2016年3月23日申请的日本专利申请特愿2016-057940为基础的优先权,并将该基础申请的内容全部援引于本申请。
本发明涉及定位装置、定位方法以及存储介质。
背景技术:
以往,例如,已知利用gps、glonass、galileo等gnss来测定位置的定位装置。该定位装置基于从多个定位卫星发送而被接收的定位代码来计算到各定位卫星的伪距离,并且基于详细的轨道信息(星历信息)来计算各定位卫星的位置,利用这些计算结果来测定装置主体所在的位置。
但是,由于定位装置的安装位置或移动过程中的接收环境的变化等,致使在短时间内无遗漏接收来自存在于天空的各位置的定位卫星的导航消息并进行解码很困难,结果,出现在利用了来自有偏颇的较少的定位卫星的导航消息的定位处理中位置精度恶化的问题。
因此,在jp特开2013-88344号公报中,提出了一种通信装置,其取得由周边的终端接收到的导航消息,使用所取得的导航消息来进行定位处理。
但是,在上述专利文献1中,预先按照每个定位卫星指定通信装置,在由该通信装置未取得来自所指定的定位卫星的导航消息的情况下,仍然不能提高定位处理的精度。
技术实现要素:
本发明涉及一种定位装置,具备:
第1接收单元,接收从一个定位卫星被发送并且示出该一个定位卫星的一个规定期间内的位置的一个轨道信息,以及尝试接收从与所述一个定位卫星不同的其他定位卫星被发送并且示出该其他定位卫星的其他规定期间内的位置的其他轨道信息;
第1取得单元,在通过所述第1接收单元尝试了接收但未接收到所述其他轨道信息并且由其他定位装置接收到所述其他轨道信息的情况下、或者在由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息比通过所述第1接收单元接收到的所述其他轨道信息新的情况下,取得由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息;以及
定位单元,基于由所述第1接收单元接收到的所述一个轨道信息以及由所述第1取得单元取得的所述其他轨道信息,来进行定位处理。
本发明还涉及一种定位方法,使用了定位装置,所述定位方法包括:
第1接收步骤,接收从一个定位卫星被发送并且示出该一个定位卫星的一个规定期间内的位置的一个轨道信息,以及尝试接收从与所述一个定位卫星不同的其他定位卫星被发送并且示出该其他定位卫星的其他规定期间内的位置的其他轨道信息;
第1取得步骤,在通过所述第1接收步骤尝试了接收但未接收到所述其他轨道信息并且由其他定位装置接收到所述其他轨道信息的情况下、或者在由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息比通过所述第1接收步骤接收到的所述其他轨道信息新的情况下,取得由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息;以及
定位步骤,基于通过所述第1接收步骤接收到的所述一个轨道信息以及通过所述第1取得步骤而取得的所述其他轨道信息,来进行定位处理。
本发明还涉及一种非临时性的计算机可读取的记录介质,其存储用于使定位装置的计算机执行以下过程的程序,
所述过程包括:
第1接收处理,接收从一个定位卫星被发送并且示出该一个定位卫星的一个规定期间内的位置的一个轨道信息,以及尝试接收从与所述一个定位卫星不同的其他定位卫星被发送并且示出该其他定位卫星的其他规定期间内的位置的其他轨道信息;
第1取得处理,在通过所述第1接收处理尝试了接收但未接收到所述其他轨道信息并且由其他定位装置接收到所述其他轨道信息的情况下、或者在由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息比通过所述第1接收处理接收到的所述其他轨道信息新的情况下,取得由所述其他定位装置接收到的所述其他轨道信息;以及
定位处理,基于通过所述第1接收处理接收到的所述一个轨道信息以及通过所述第1取得处理而取得的所述其他轨道信息来进行。
附图说明
附图中的组件不一定相对于彼此按比例绘制。
图1是示出应用了本发明的一实施方式的定位系统的概略结构的图。
图2是示出构成图1的定位系统的定位装置的概略结构的框图。
图3是示出图2的定位装置的定位处理所涉及的动作的一例的流程图。
图4a是示意性地示出图3的定位处理所涉及的接收概要数据库的一例的图。
图4b是示意性地示出图3的定位处理所涉及的接收概要数据库的一例的图。
图4c是示意性地示出图3的定位处理所涉及的接收概要数据库的一例的图。
图5是示意性地示出图3的定位处理所涉及的详细请求一览数据的一例的图。
图6是示意性地示出图3的定位处理所涉及的详细综合数据的一例的图。
图7a是用于说明图3的定位处理的图。
图7b是用于说明图3的定位处理的图。
图7c是用于说明图3的定位处理的图。
具体实施方式
以下,关于本发明,使用附图来说明具体的方式。但是,发明的范围并不限定于图示例。
图1是示出应用了本发明的一实施方式的定位系统100的概略结构的图。
如图1所示,本实施方式的定位系统100具备能够经由规定的通信网络n来通信的多个定位装置1、…(图1中图示3个定位装置1a~1c)。
多个定位装置1、…,例如,既可以是专用的数据记录器,也可以是搭载了定位单元的便携式电话、phs(personalhandy-phonesystem,个人手持电话系统)等。此外,对于多个定位装置1、…而言,不必所有的定位装置1均相同,此外,也不必由同一用户所持。
另外,多个定位装置1、…,由于结构以及动作大致相同,故而以下以定位装置1a为代表来例示说明。
图2是示出定位装置1a的概略结构的框图。
如图2所示,定位装置1a具备:中央控制部101、存储器102、定位部103、通信控制部104、定位处理部105、记录部106、显示部107和操作输入部108等。
此外,中央控制部101、存储器102、定位部103、定位部103、通信控制部104、定位处理部105、记录部106以及显示部107通过总线109连接。
中央控制部101对定位装置1a的各部进行控制。
具体而言,中央控制部101具备对定位装置1a的各部进行控制的cpu(centralprocessingunit,中央处理器;图示略)、ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)、rom(readonlymemory,只读存储器),按照定位装置1a用的各种处理程序(图示略)来进行各种控制动作。
存储器102例如由dram(dynamicrandomaccessmemory,动态随机存取存储器)等构成,除了临时存储由中央控制部101处理的数据之外,还临时存储由该定位装置1a的各部处理的数据等。
定位部103例如利用gps(globalpositioningsystem,全球定位系统)、glonass(globalnavigationsatellitesystem,全球导航卫星系统)、伽利略(galileo)、北斗(beidounavigationsatellitesystem,北斗导航卫星系统)等gnss(globalnavigationsatellitesystem,全球导航卫星系统),来测定该定位装置1a主体所处的位置。
即,定位部103,例如,能够在规定的定时通过接收天线103a来接收从发射到地球低轨道的多个定位卫星s、…(图1中仅图示一个)发送的信号(例如c/a(coarseandacquisitions)代码或p(precise)代码等定位代码、详细轨道信息(例如星历信息)或概略轨道信息(例如历书信息)等导航消息等)。即,定位部103会在规定的定时尝试通过接收天线103a来接收从多个定位卫星s、…发送的信号,但例如,由于这些定位卫星s的配置、该定位装置1a的周围的状况等,会产生能够由接收天线103a接收的信号和虽然尝试了接收但不能接收的信号。然后,定位部103基于通过接收天线103a接收到的信号,例如,进行以三维定位模式(3dfix)测定该定位装置1a主体的三维的当前位置(纬度,经度,高度)的定位处理。
在此,星历信息例如是每2个小时被更新、表示作为定位卫星s的gps卫星各自的详细位置(轨道)的轨道信息。此外,星历信息的更新由iode(issueofdataephemeris,星历数据龄期)来管理。即,只要是距星历信息的更新定时2小时以内、或者距接收定时4小时以内,则能够通过该星历信息来进行gps卫星的详细位置的定位。
此外,历书信息例如是每24小时被更新、表示作为定位卫星s的全部gps卫星的大概位置的轨道信息。
此外,定位部103取得由后述的综合数据生成部105e生成的详细综合数据i,即,取得基于由接收天线103a接收到的详细轨道信息以及由其他定位装置1b、1c接收到的详细轨道信息而生成的详细综合数据i(参照图6;后述),并基于所取得的详细综合数据i进行规定的运算来计算各定位卫星s的位置。然后,例如,在三维定位模式的情况下,定位部103通过在计算出与4个以上的定位卫星s分别对应的伪距离信息之后,基于各定位卫星s的位置来进行规定的运算,从而计算该定位装置1a主体所处的位置的三维的坐标(x,y,z)以及该定位装置1a主体的钟表的误差。此外,由定位部103生成的该定位装置1a主体所处的位置的位置信息也可以输出到存储器102,临时记录在该存储器102中。
这样,定位部103的接收天线103a作为第1接收单元,接收从一个定位卫星(例如gps卫星等)s发送且示出该一个定位卫星s的一个规定期间内的位置的一个轨道信息(例如星历信息等详细轨道信息),并且尝试从与一个定位卫星s不同的其他定位卫星s发送且示出该其他定位卫星s的其他规定期间内的位置的其他轨道信息的接收。此外,定位部103作为定位单元,基于所接收到的一个轨道信息以及由其他定位装置1b、1c接收到的其他轨道信息,来进行定位处理。
另外,在通过接收天线103a接收到从4个以上的定位卫星s发送的导航消息的情况下,定位部103也可以不使用由其他定位装置1b、1c接收到的导航消息,而进行定位处理。
通信控制部104与通过规定的通信网络n而连接的其他定位装置1b、1c进行通信。
即,通信控制部104,例如,通过无线pan与其他定位装置1b、1c连接,该无线pan是遵照bluetooth(注册商标)等通过无线能够通信的距离限制在规定距离内的近距离无线通信标准来实现的。
具体而言,通信控制部104例如具备用于通过通信天线104a在与其他定位装置1b、1c之间进行蓝牙通信的控制模块(图示略)。而且,通信控制部104例如通过预先进行被称作配对的通信设定处理,从而通过无线信号与通信对方交换彼此的设备信息、认证密钥的数据。由此,之后,不用每次进行该通信设定处理,便会与该通信对方自动地或者半自动的地进行通信连接或者解除通信连接。
在此,在基于蓝牙的通信的标准中,存在通信速度、能够应用的配置文件的种类(图示略)等不同的“1.x”、“2.x”、“2.x+edr”、“3.x”、“3.x+edr”、“2.x+hs”、“4.x”等多个版本。省略针对这些版本的详细说明,但通信控制部104例如对应于具有向下兼容性的被称作“bluetoothclassic”的版本(例如“2.x+edr”等)以及与其他版本不具有兼容性的被称作“bluetoothlowenergy(ble)”的版本(例如“4.x”)的双方的功能,考虑通信速度、省电性能等,进行任意标准下的蓝牙的通信。
此外,通信控制部104具备请求发送部104b和轨道信息接收部104c。
请求发送部104b针对其他定位装置1b、1c发送详细轨道信息的发送指示。
即,请求发送部104b作为发送单元,通过规定的通信网络n向其他定位装置1b、1c发送由确定部105c(详细内容后述)确定为其他定位卫星s的定位卫星s所涉及的详细轨道信息的发送指示。
具体而言,请求发送部104b从存储器102取得详细请求一览数据r,并参照该详细请求一览数据r,针对作为由接收天线103a未接收到的定位卫星s(例如卫星识别编号(no.)2的定位卫星s等)的详细轨道信息且由其他定位装置1(例如定位装置1b等)接收到的详细轨道信息的每一个,向其他定位装置1发送该详细轨道信息的发送指示。
轨道信息接收部104c接收从其他定位装置1b、1c发送的详细轨道信息。
即,轨道信息接收部104c作为第2接收单元,接收从其他定位装置1b、1c通过规定的通信网络n而发送的详细轨道信息。
具体而言,在其他定位装置1b、1c中,若接收到从请求发送部104b发送的详细轨道信息的发送指示,则通信控制部104取得与该发送指示对应的详细轨道信息,通过规定的通信网络n发送给该发送指示的发送源的定位装置1(例如定位装置1a等)。轨道信息接收部104c接收从其他定位装置1发送的详细轨道信息,例如,从定位装置1b发送的卫星识别编号2、31的各定位卫星s的详细轨道信息、从定位装置1c发送的卫星识别编号32的各定位卫星s的详细轨道信息(参照图5)。
在此,其他定位装置1b、1c的通信控制部104也可以在进行将所发送的详细轨道信息变换为规定的格式的处理后进行发送,轨道信息接收部104c也可以进行将所接收到的详细轨道信息的格式复原的处理。
此外,所接收到的详细轨道信息也可以输出到存储器102,临时存储在该存储器102中。
另外,通信控制部104例如也可以由无线lan模块等构成,以不经由外部的接入点而直接在与其他定位装置1b、1c之间构筑无线通信线路的peertopeer(ad-hoc模式)来进行动作。此外,通信控制部104例如也可以通过w-cdma(widebandcodedivisionmultipleaccess)方式、gsm(globalsystemformobilecommunications;注册商标)方式等其他通信方式,与其他定位装置1b、1c进行通信。
定位处理部105具备:概要数据生成部105a、接收信息取得部105b、确定部105c、轨道信息取得部105d和综合数据生成部105e。
另外,定位处理部105的各部,例如,由规定的逻辑电路构成,但该构成仅是一例而并不限定于此。
概要数据生成部105a生成接收概要数据库db(参照图4a等)。
即,概要数据生成部105a基于从各定位卫星s发送并且由该定位装置1a的定位部103的接收天线103a接收到的信号,生成对各定位卫星s的导航消息的详细轨道信息的有效性进行了汇总的接收概要数据库db。此外,定位部103通过接收天线103a定期地接收从定位卫星s发送的信号,每当通过接收天线103a进行信号的接收时,概要数据生成部105a就更新接收概要数据库db的内容。
在此,参照图4a~图4c对接收概要数据库db的结构详细进行说明。
在以下的说明中,将用于识别定位装置1a~1c的装置编号设为“1”~“3”,在图4a~图4c中,示意性地示出了由这3个定位装置1a~1c的概要数据生成部105a生成的接收概要数据库db的一例。
接收概要数据库db构成接收信息,该接收信息示出有无通过接收天线103a接收到表示各定位卫星s的规定期间内的位置的详细轨道信息,具体而言,将用于识别定位卫星s的卫星识别编号、星历信息等详细轨道信息的有效性、和信号的接收时刻建立了对应。
在此,卫星识别编号是对全部定位卫星s单独赋予的编号,例如,在gps卫星的情况下卫星识别编号为“1”~“32”,在作为日本国的准天顶卫星的“指路号(みちびき)”的情况下卫星识别编号为“193”。
此外,关于详细轨道信息的有效性,将已接收到详细轨道信息设为“有效”而用“1”表示,将未接收到详细轨道信息设为“无效”而用“0”表示。
此外,信号的接收时刻构成表示接收到详细轨道信息的时刻的时刻信息,例如,以24小时表示法表示了协调世界时。另外,在未进行详细轨道信息的接收的情况下,设为空栏“-”。
例如,如图4a所示,在由装置编号1的定位装置1a生成的接收概要数据库db的情况下,表示与卫星识别编号1的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“20:10”被建立了对应。此外,与卫星识别编号2的gps卫星对应的详细轨道信息为“无效”的情况用“0”表示,信号的接收时刻一栏成为空栏“-”。此外,与卫星识别编号31的gps卫星对应的详细轨道信息为“无效”的情况用“0”表示,信号的接收时刻一栏成为空栏“-”。此外,表示与卫星识别编号32的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“20:30”被建立了对应。
同样地,如图4b所示,在由装置编号2的定位装置1b生成的接收概要数据库db的情况下,表示与卫星识别编号1的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“21:00”被建立了对应。此外,表示与卫星识别编号2的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻“20:30”被建立了对应。此外,表示与卫星识别编号31的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“20:50”被建立了对应。此外,与卫星识别编号32的gps卫星对应的详细轨道信息为“无效”的情况用“0”表示,信号的接收时刻一栏成为空栏“-”。
同样地,如图4c所示,在由装置编号3的定位装置1c生成的接收概要数据库db的情况下,与卫星识别编号1的gps卫星对应的详细轨道信息为“无效”的情况用“0”表示,信号的接收时刻一栏成为空栏“-”。此外,表示与卫星识别编号2的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“21:00”被建立了对应。此外,与卫星识别编号31的gps卫星对应的详细轨道信息为“无效”的情况用“0”表示,信号的接收时刻一栏成为空栏“-”。此外,表示与卫星识别编号32的gps卫星对应的详细轨道信息为“有效”的“1”和作为信号的接收时刻的“21:00”被建立了对应。
另外,图4a~图4c所示的接收概要数据库db的内容仅是一例而并不限定于此,能够适当任意地变更。此外,作为定位卫星s而例示了gps卫星,但仅是一例而并不限定于此,例如,关于glonass、galileo、北斗等其他的gnss用的定位卫星s、日本国的准天顶卫星“指路号”,也可以同样地,将详细轨道信息的有效性与信号的接收时刻建立对应来表示。
接收信息取得部105b取得由其他定位装置1b、1c生成的接收概要数据库db。
即,接收信息取得部105b作为第2取得单元取得作为接收信息的接收概要数据库db,该接收信息表示通过其他定位装置1b、1c的接收天线103a接收到详细轨道信息这一情况,该详细轨道信息示出其他定位卫星s的其他规定期间内的位置。
具体而言,通信控制部104与通过规定的通信网络n而连接的定位装置1b、1c进行通信,发送由概要数据生成部105a生成的接收概要数据库db[装置编号1](参照图4a)。此外,通信控制部104同样地接收从定位装置1b、1c各自发送的接收概要数据库db[装置编号2](参照图4b)以及接收概要数据库db[装置编号3](参照图4c)。此时,通信控制部104也可以在进行将所发送的接收概要数据库db[装置编号1]变换为规定的格式的处理后进行发送,还可以进行将所接收到的接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3]的格式复原的处理。
然后,接收信息取得部105b取得由通信控制部104接收到的接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3]。
确定部105c确定其他定位卫星s。
即,确定部105c作为确定单元,基于由接收信息取得部105b取得的其他定位装置1b、1c所涉及的接收概要数据库db,将通过接收天线103a尝试了接收但未接收到、并且由其他定位装置1b、1c接收到的详细轨道信息所涉及的定位卫星s确定为其他定位卫星s。
具体而言,确定部105c对由概要数据生成部105a生成的接收概要数据库db[装置编号1]的内容、与由接收信息取得部105b取得的接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3]的内容进行比较,将通过接收天线103a未接收到详细轨道信息、并且由其他定位装置1b、1c接收到详细轨道信息的定位卫星s确定为其他定位卫星s。此时,确定部105c在由其他定位装置1b、1c接收到的其他详细轨道信息比通过接收天线103a而接收到的其他详细轨道信息新的情况下,将该其他详细轨道信息所涉及的定位卫星s确定为其他定位卫星s。即,确定部105c参照接收概要数据库db的各定位卫星s对应的接收时刻一栏,对于通过接收天线103a而接收到了详细轨道信息(一个轨道信息)的定位卫星s(例如卫星识别编号32的gps卫星等),也可以在与该详细轨道信息相比接收到的时刻更新的详细轨道信息被其他定位装置1(例如定位装置1c等)接收到的情况(接收概要数据库db的时刻信息所包含的其他时刻比接收天线103a接收到通过该接收天线103a而接收的其他轨道信息的一个时刻新的情况)下,将该定位卫星s确定为其他定位卫星s(参照图4a以及图4c)。
在此,例如,在星历信息的情况下,也可以使用表示更新的新旧程度的iode作为更新信息,对于由其他定位装置1b、1c接收到与由接收天线103a接收到的详细轨道信息相比更新更加新的详细轨道信息的定位卫星s,也确定为其他定位卫星s。即,确定部105c也可以在接收概要数据库db的更新信息所包含的其他更新的新旧程度比通过接收天线103a而接收到的其他详细轨道信息所包含的一个更新的新旧程度新的情况下,将该其他详细轨道信息所涉及的定位卫星s确定为其他定位卫星s。
另外,例如,关于卫星识别编号1的gps卫星,虽然与定位装置1a的接收时刻相比,定位装置1b的接收时刻更加新,但对于gps而言星历信息的更新是每2小时进行的,在本实施方式中假定最近的更新是在“20:00”进行的,判断为能够使用由定位装置1a接收到的详细轨道信息(参照图4a以及图4b)。
此外,在通过接收天线103a未接收到的定位卫星s所涉及的详细轨道信息(例如卫星识别编号2的gps卫星所涉及的详细轨道信息等)被多个其他定位装置1,…接收到的情况下,既可以与上述同样地,采用接收到详细轨道信息的时刻更加新的定位装置1(例如定位装置1c),也可以基于iode等更新信息,采用接收了虽然较旧但也能够使用的详细轨道信息的定位装置1(例如定位装置1b等)(参照图4b以及图4c)。
然后,确定部105c对所确定的其他定位卫星s进行汇总,生成用于对其他定位装置1b、1c请求详细轨道信息的详细请求一览数据r(参照图5)。另外,详细请求一览数据r也可以输出到存储器102,临时记录在该存储器102中。
在图5中,示意性地示出了将定位装置1b、1c作为其他定位装置1,由定位装置1a生成的详细请求一览数据r的一例。
具体而言,在详细请求一览数据r中,用于识别成为详细轨道信息的请求目标的定位装置1的装置编号、用于识别定位卫星s的卫星识别编号、星历信息等详细轨道信息的有效性、和信号的接收时刻被建立了对应。
例如,如图5所示,成为详细轨道信息的请求目标的装置编号2的定位装置1b、卫星识别编号2的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、和作为信号的接收时刻的“20:30”被建立了对应。此外,成为详细轨道信息的请求目标的装置编号2的定位装置1b、卫星识别编号31的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、和作为信号的接收时刻的“20:50”被建立了对应。此外,成为详细轨道信息的请求目标的装置编号3的定位装置1c、卫星识别编号32的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、和作为信号的接收时刻的“21:00”被建立了对应。
在此,装置编号、卫星识别编号、详细轨道信息的有效性和信号的接收时刻与针对接收概要数据库db(参照图4a~图4c)说明的内容相同,在此省略详细说明。
另外,图5所示的详细请求一览数据r的内容仅是一例而并不限定于此,能够适当任意地变更。即,只要至少能够掌握成为详细轨道信息的请求目标的定位装置1的装置编号和定位卫星s的卫星识别编号即可,详细轨道信息的有效性以及信号的接收时刻的各栏并非必需的。
轨道信息取得部105d取得从其他定位装置1b、1c发送的详细轨道信息。
即,轨道信息取得部105d作为第1取得单元,取得从由确定部105c确定为其他定位卫星s的定位卫星s发送、通过接收天线103a未接收、并且由其他定位装置1b、1c接收到的详细轨道信息(其他轨道信息)。具体而言,轨道信息取得部105d从存储器102取得详细轨道信息,该详细轨道信息是由确定部105c确定为其他定位卫星s的定位卫星s所涉及的详细轨道信息,并且是由轨道信息接收部104c接收到的详细轨道信息。
综合数据生成部105e生成详细综合数据i(参照图6)。
具体而言,综合数据生成部105e基于通过接收天线103a而接收到的一个定位卫星s所涉及的详细轨道信息、和由轨道信息取得部105d取得的详细轨道信息、即由其他定位装置1b、1c接收到的其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息,来生成详细综合数据i。另外,详细综合数据i也可以输出到存储器102,临时记录在该存储器102中。
在图6中,示意性地示出了将定位装置1b、1c作为其他定位装置1,由定位装置1a生成的详细综合数据i的一例。
具体而言,在详细综合数据i中,用于识别定位卫星s的卫星识别编号、星历信息等详细轨道信息的有效性、信号的接收时刻和详细轨道信息的内容被建立了对应。
例如,如图6所示,卫星识别编号1的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、作为信号的接收时刻的“20:30”、和作为详细轨道信息的内容的“数据1”被建立了对应。此外,卫星识别编号2的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、作为信号的接收时刻的“20:30”、和作为详细轨道信息的内容的“数据2”被建立了对应。此外,卫星识别编号31的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、作为信号的接收时刻的“20:50”、和作为详细轨道信息的内容的“数据31”被建立了对应。此外,卫星识别编号32的gps卫星、表示详细轨道信息为“有效”的“1”、作为信号的接收时刻的“21:00”、和作为详细轨道信息的内容的“数据32”被建立了对应。
在此,详细轨道信息例如包含定位所需要的各卫星的状态、时钟校正系数、轨道详细信息(星历)等,这些信息保存在导航消息的子帧(sub-frame)1~3中。另外,在图6中,将各定位卫星s的详细轨道信息设为“数据1”、“数据2”、“数据31”、“数据32”等,以能够简单识别的方式进行了表示。
此外,卫星识别编号、详细轨道信息的有效性和信号的接收时刻与针对接收概要数据库db(参照图4a~图4c)、详细请求一览数据r(参照图5)说明的内容相同,在此省略详细说明。
另外,图6所示的详细综合数据i的内容仅是一例而并不限定于此,能够适当任意地变更。即,只要至少能够掌握定位卫星s的卫星识别编号和详细轨道信息的内容即可,详细轨道信息的有效性以及信号的接收时刻的各栏并非必需的。
记录部106例如由ssd(solidstatedrive,固态驱动器)等构成,用于记录各种信息。具体而言,记录部106对按时间序列积累了用户的位置的位置历史记录数据106a进行记录。
位置历史记录数据106a构成为对由定位部103定位的定位地点的纬度、经度、高度等位置信息、和由计时部(图示略)计时的时刻信息建立了对应。
另外,记录部106例如也可以是如下结构,即,记录介质(图示略)可自由拆装地构成,对从所安装的记录介质的数据的读取、对记录介质的数据的写入进行控制。
显示部107例如具备lcd等,在中央控制部101的cpu的控制下将各种信息显示在显示区域内。具体而言,显示部107例如基于位置历史记录数据106a,将定位地点的位置和时刻建立对应来进行显示。
操作输入部108用于对定位装置1a输入各种指示。
具体而言,操作输入部108具备:定位装置1a的电源的接通/断开(on/off)所涉及的电源按钮、模式或功能等的选择指示所涉及的上下左右的光标按钮、决定按钮等各种按钮(均省略图示)。
而且,若用户操作各种按钮,则操作输入部108将与被操作的按钮相应的操作指示输出到中央控制部101。中央控制部101根据从操作输入部108输出并被输入的操作指示,来使各部执行规定的动作。
另外,操作输入部108也可以具有与显示部107一体设置的触摸面板,基于用户对触摸面板的规定操作,将与该规定操作相应的操作指示输出到中央控制部101。
<定位处理>
接下来,参照图3~图7c对由定位装置1a执行的定位处理进行说明。
图3是示出定位处理所涉及的动作的一例的流程图。此外,图7a~图7c是用于说明定位处理的图。
另外,在以下的说明中,将定位装置1a设为本装置,将通过通信控制部104经由规定的通信网络n而连接的其他定位装置1b、1c设为其他装置。
如图2所示,中央控制部101的cpu对作为本装置的该定位装置1a以及作为其他装置的其他定位装置1b、1c分别分配用于相互识别的装置编号(步骤s1)。例如,将定位装置1a设为装置编号1,将定位装置1b设为装置编号2,并将定位装置1c设为装置编号3。
接下来,中央控制部101的cpu在使定位部103间歇地接收从定位卫星s发送的信号的定时,向定位部103发送规定的控制信号,使定位部103起动(步骤s2)。接着,定位部103在规定的定时(例如1秒间隔等),通过接收天线103a来接收从多个定位卫星s、…发送的信号(例如定位代码、导航消息等)(步骤s3)。
接下来,定位处理部105的概要数据生成部105a基于通过定位部103的接收天线103a而接收到的信号,生成对各定位卫星s的导航消息的详细轨道信息的有效性进行了汇总的接收概要数据库db(步骤s4)。由此,在作为本装置的该定位装置1a中,生成接收概要数据库db[装置编号1](参照图4a),在作为其他装置的其他定位装置1b、1c中,也同样地,分别生成接收概要数据库db[装置编号2](参照图4b)以及接收概要数据库db[装置编号3](参照图4c)。
接着,通信控制部104在与通过规定的通信网络n而连接的其他定位装置1b、1c之间,收发接收概要数据库db,接收信息取得部105b取得由其他定位装置1b、1c生成的、接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3](步骤s5)。
然后,确定部105c对作为本装置的该定位装置1a的接收概要数据库db[装置编号1]的内容、与由其他定位装置1b、1c生成并由接收信息取得部105b取得的接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3]的内容进行比较,来确定通过接收天线103a未接收到详细轨道信息、并且由其他定位装置1b、1c接收到了详细轨道信息的定位卫星(其他定位卫星)s(步骤s6)。此外,即使是由该定位装置1a接收到了详细轨道信息的定位卫星s,确定部105c也将与该详细轨道信息相比接收到的时刻更加新的详细轨道信息被其他定位装置1接收到的定位卫星s确定为其他定位卫星s。
随后,确定部105c生成用于对其他定位装置1b、1c请求所确定的其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息的详细请求一览数据r(步骤s7;参照图5)。
接下来,通信控制部104的请求发送部104b基于详细请求一览数据r,针对作为通过接收天线103a未接收到的其他定位卫星s的详细轨道信息且由其他定位装置1b、1c接收到的详细轨道信息的每一个,经由规定的通信网络n对接收了详细轨道信息的其他定位装置1(例如卫星识别编号2的定位卫星s的详细轨道信息的情况下为定位装置1b等)发送该详细轨道信息的发送指示(步骤s8)。
然后,若针对详细轨道信息的发送指示从其他定位装置1b、1c经由规定的通信网络n发送了详细轨道信息,则轨道信息接收部104c接收所发送的详细轨道信息(例如从定位装置1b发送的卫星识别编号2、31的各定位卫星s的详细轨道信息等),定位处理部105的轨道信息取得部105d取得由轨道信息接收部104c接收到的详细轨道信息(步骤s9)。
然后,综合数据生成部105e将由作为本装置的该定位装置1a接收到的一个定位卫星s所涉及的详细轨道信息、和由作为其他定位装置1的定位装置1b、1c接收到的其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息进行综合,生成详细综合数据i(步骤s10;参照图6)。
随后,定位部103基于所生成的详细综合数据i,对该定位装置1a主体所处的位置进行定位(步骤s11)。具体而言,定位部103基于详细综合数据i,进行规定的运算来计算各定位卫星s的位置,并且在计算出至各定位卫星s的伪距离信息后,通过基于各定位卫星s的位置来进行规定的运算,从而计算该定位装置1a主体所处的位置的三维坐标(x,y,z)以及该定位装置1a主体的钟表的误差。
在此,参照图7a~图7c,对由任一定位装置1接收了从定位卫星s发送的信号的情况(参照图7a以及图7b)和使用对详细轨道信息进行了综合的详细综合数据i进行了接收的情况(参照图7c)进行说明。
例如,如图7a以及图7b所示,对于仅由多个定位装置1、…当中的任一定位装置1接收到的详细轨道信息而言,成为该详细轨道信息的接收产生偏颇的状态。具体而言,在图7a中,例如,未接收到从虚线l1内的卫星识别编号22、32、193的各定位卫星s发送的详细轨道信息,此外,在图7b中,未接收到从虚线l2内的卫星识别编号12、24的各定位卫星s发送的详细轨道信息的状况发生。
与此相对,如图7c所示,可以认为,通过对由这两个定位装置1、1接收到的详细轨道信息进行综合,从而定位处理中可利用的定位卫星s的配置(dop)得到改善,能够提高定位处理的精度。
另外,所生成的该定位装置1a主体所处的位置的位置信息与时刻信息建立对应而作为位置历史记录数据106a记录到记录部106中。
接下来,中央控制部101的cpu,例如,基于用户对操作输入部108的规定操作或规定条件的成立(例如,规定时间的经过等),来判定是否输入了该定位处理的结束指示(步骤s12)。
在此,若判定为未输入定位处理的结束指示(步骤s12:“否”),则中央控制部101的cpu使处理返回至步骤s3,与上述同样地,定位部103在规定的定时通过接收天线103a来接收从多个定位卫星s、…发送的信号。此外,步骤s4以后的各处理大致相同,在此省略详细说明,但根据在步骤s3中接收到的信号,例如,依次进行接收概要数据库db的更新(步骤s4)、详细请求一览数据r的更新(步骤s7)、详细综合数据i的更新(步骤s10)等。
另一方面,若在步骤s12中判定为输入了定位处理的结束指示(步骤s12:“是”),则中央控制部101的cpu向定位部103发送用于停止定位处理的控制信号,使该定位部103停止,结束定位处理(步骤s13)。
如上所述,根据构成本实施方式的定位系统100的定位装置1a,接收表示一个定位卫星s的规定期间内的位置的一个详细轨道信息(例如星历信息),在由该定位装置1a尝试了接收但并未接收到并且由其他定位装置1b、1c接收到其他详细轨道信息的情况下、或在由其他定位装置1b、1c接收到的其他详细轨道信息比通过接收天线103a而接收到的其他详细轨道信息新的情况下,取得由其他定位装置1b、1c接收到的其他详细轨道信息,基于所接收到的一个详细轨道信息以及所取得的其他详细轨道信息,来进行定位处理,因此例如,即使在由于定位装置1a的安装位置或移动过程中的接收环境的变化等而导致仅该定位装置1a的话接收了详细轨道信息的定位卫星s的数量相对较少、或者可利用的定位卫星s的配置产生偏颇的情况下,也能够通过利用由其他定位装置1b、1c接收的其他详细轨道信息,从而使定位处理中可利用的定位卫星s的数量相对增多,并且能够改善这些定位卫星s的配置(dop),由此,能够提高定位处理的精度。
特别是例如在考虑省电化等,通过定位装置1a来间歇地接收从定位卫星s发送的信号的情况下,考虑到接收时间短、确保能够将导航消息完全解码的稳定的接收状态的机会较少,为了实现定位处理的精度的提高,利用由其他定位装置1b、1c接收的其他详细轨道信息更加有效。
此外,取得对由其他定位装置1b、1c接收到其他详细轨道信息这一情况进行表示的接收概要数据库db,基于所取得的接收概要数据库db,在由该定位装置1a尝试了接收但并未接收到其他详细轨道信息并且由其他定位装置1b、1c接收了其他详细轨道信息的情况下、或在由其他定位装置1b、1c接收到的其他详细轨道信息比通过接收天线103a而接收到的其他详细轨道信息新的情况下,将该其他详细轨道信息所涉及的定位卫星s确定为其他定位卫星s,由此能够经由规定的通信网络n向其他定位装置1b、1c发送所确定的其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息的发送指示,接收针对该发送指示从其他定位装置1b、1c发送的其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息,取得所接收到的详细轨道信息作为其他详细轨道信息。即,通过使用接收概要数据库db,从而该定位装置1a能够事先掌握接收了所需的定位卫星s所涉及的详细轨道信息的其他定位装置1b、1c,由此,能够高效地进行所需的定位卫星s所涉及的详细轨道信息的取得。即,由于无需接收由其他定位装置1b、1c接收的全部的定位卫星s所涉及的详细轨道信息,因此通信时间成为短时间,能够实现省电化。
特别是例如通过遵照近距离无线通信标准而实现的无线pan与其他定位装置1b、1c进行通信,来取得其他定位装置1b、1c的接收概要数据库db、其他详细轨道信息,由此无需如现有那样取得来自外部服务器的导航消息或使用a(assisted)-gps,从而能够实现省电化并且提高定位处理的精度。
此外,通过利用接收概要数据库db中包含的表示其他定位装置1b、1c接收了详细轨道信息的时刻的时刻信息,从而关于由该定位装置1a接收了详细轨道信息的定位卫星s,在由其他定位装置1b、1c接收了与该详细轨道信息相比接收的时刻较新的详细轨道信息的情况下,也能够从该其他定位装置1b、1c取得更加新的详细轨道信息。同样地,通过利用表示详细轨道信息的更新的新旧程度的更新信息(例如iode等),从而关于由该定位装置1a接收了详细轨道信息的定位卫星s,在由其他定位装置1b、1c接收了与该详细轨道信息相比更新较新的详细轨道信息的情况下,也能够从该其他定位装置1b、1c取得更新更加新的详细轨道信息。
另外,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行各种改良以及设计的变更。
例如,虽然使用对由定位装置1a接收到的一个详细轨道信息和由其他定位装置1b、1c接收到的其他详细轨道信息进行了综合的详细综合数据i来进行定位处理,但这仅是一例而并限定于此,能够适当任意地变更。即,不必一定具备生成详细综合数据i的综合数据生成部105e,只要是基于一个详细轨道信息和其他详细轨道信息来进行定位处理的结构即可。
此外,在上述实施方式中,基于其他定位装置1b、1c的接收概要数据库db[装置编号2]以及接收概要数据库db[装置编号3]的内容,来生成用于对其他定位装置1b、1c请求其他定位卫星s所涉及的详细轨道信息的详细请求一览数据r,并参照该详细请求一览数据r,向其他定位装置1b、1c发送详细轨道信息的发送指示,但这仅是一例而并不限定于此。即,例如,也可以在将作为本装置的该定位装置1a的接收概要数据库db[装置编号1]发送给其他定位装置1b、1c之后,确认了该接收概要数据库db[装置编号1]的内容的其他定位装置1b、1c自动地发送由定位装置1a未接收到的定位卫星s的详细轨道信息。
此外,关于定位装置1的结构,上述实施方式中例示的结构仅是一例,并不限定于此。
进而,在上述实施方式中,构成为通过接收天线103a、轨道信息取得部105d、定位部103进行驱动来实现作为第1接收单元、第1取得单元、定位单元的功能,但并不限定于此,也可以构成为通过由中央控制部101的cpu执行规定的程序等来实现。
即,在存储程序的程序存储器(图示略)中,预先存储包含接收处理例程、取得处理例程、定位处理例程的程序。而且,可以通过接收处理例程,使中央控制部101的cpu作为如下单元来发挥作用:接收从一个定位卫星s发送并且示出该一个定位卫星s的一个规定期间内的位置的一个轨道信息以及尝试接收从与一个定位卫星s不同的其他定位卫星s发送并且示出该其他定位卫星s的其他规定期间内的位置的其他轨道信息的单元。此外,可以通过取得处理例程来使中央控制部101的cpu作为如下单元来发挥作用:在通过接收处理例程尝试了接收但未接收到其他轨道信息并且由其他定位装置1b、1c接收到其他轨道信息的情况下,或者在由其他定位装置1b、1c接收到的其他轨道信息比通过接收处理例程而接收到的其他轨道信息新的情况下,取得由其他定位装置1b、1c接收到的其他轨道信息的单元。此外,可以通过定位处理例程来使中央控制部101的cpu作为如下单元来发挥作用:基于所接收到的一个轨道信息以及所取得的其他轨道信息,来进行定位处理。
同样地,关于第2取得单元、确定单元、发送单元、第2接收单元,也可以构成为通过由中央控制部101的cpu执行规定的程序等来实现。
而且,作为保存用于执行上述各处理的程序的计算机可读取介质,除了rom、硬盘等之外,还能够应用闪存等非易失性存储器、cd-rom等可移动型记录介质。另外,作为通过规定的通信线路来提供程序数据的介质,也能够应用载波(carrierwave)。
另外,本申请的发明并不限定于各实施方式,在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。而且,在各实施方式中包含各种阶段的发明,通过公开的多个构成要素的适当的组合,能够提取各种发明。例如,在即使从各实施方式所示的全部构成要素中删除若干个构成要素,或者将若干个构成要素设为不同的形式并组合,也能够解决本发明的课题,并得到本发明的效果的情况下,能够将删除了该构成要素或者进行了组合的结构提取为发明。
虽然在上文已经描述了若干实施例,但应当理解的是,在不脱离本发明的思想和范围的情况下可以在形式和细节上进行各种改变。