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专利名称：Gps接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用天线接收来自多个GPS(全球定位系统)卫星的电波(无线电波)求出现在(当前)位置的GPS接收机，特别是涉及可以在室内等的弱电场地点处接收该电波求现在位置的GPS接收机。
背景技术：
以往的GPS接收机，以在室外使用为前提，即便是接收灵敏度也被设计为满足在室外的使用条件。
然而，近些年来，已出现了接收灵敏度比以往的GPS接收机高约20db，而且即便是在室内也可以使用的高灵敏度的GPS接收机。
但是，该高灵敏度的GPS接收机，与可以在室内使用这一优点相反，却产生了测位精度降低的问题。
GPS接收机，接收来自各个GPS卫星的电波，用其到达时间计算GPS接收机本身与3个以上的GPS卫星之间的各个距离，从该计算结果来计算现在位置。
然而，如图4所示，在室内2使用高灵敏度的GPS接收机1的情况下，该GSP接收机1的天线所接收的电波，几乎都是在建筑物的墙壁上反射后从窗户3进来的电波，以及透过屋顶4在室内的墙壁5等反射后的电波等。就是说，天线的接收电波，成为受到了多径(マルチパス)的影响的直接波以外的反射波。
如上所述，当受到了多径的影响后，来自GPS卫星的电波，要先被建筑物等反射后才会到达GPS接收机的天线。为此，GPS接收机测定GPS接收机本身与GPS卫星之间的距离将具有误差。其结果，存在测位结果也成为具有误差的值的问题。
这样，由于在室内等的电场强度弱的地点使用GPS接收机的情况下，避免这样的问题极其困难，而且降低测位精度，故人们希望解决这一问题。

发明内容
于是，本发明的目的在于，提供即便是在室内等的电场强度弱的地点接收来自GPS卫星的电波以进行测位计算的情况下，也可以提高其测位精度的GPS接收机。
为了解决上述的课题达到本发明的目的，各个发明的构成如下。
第1个发明所提供的GPS接收机，可以用天线接收来自多个GPS卫星的电波求出现在位置，其具备根据来自上述多个GPS卫星的各个接收信号，分别求每一个GPS卫星的测位计算用数据的数据解调装置；对每一个该数据解调装置所求得的多个测位计算用数据中的规定的组合数据，分别进行测位计算的测位计算装置；对用该测位计算装置求得的各个测位计算的结果进行平均处理，把该平均处理的结果当作最终的现在位置的平均处理装置。
第2个发明是，在第1个发明的GPS接收机中，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，在规定的时间内多次地进行该一连串的动作。
第3个发明是，在第1个发明或第2个发明的GPS接收机中，上述天线由多个天线构成，并被设置为使得该多个天线的各个天线的方向性的主波瓣方向各不相同。
第4个发明是，在第1个发明或第2个发明的GPS接收机中，还具备以使用者在静止状态下使用上述GPS接收机为条件，使用者进行现在位置的高精度的测定指示的测定指示装置，在由上述测定指示装置发出了上述测定指示的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
第5个发明是，在第1个发明或第2个发明的GPS接收机中，还具备检测来自上述多个GPS卫星的接收信号电平的接收信号电平检测装置，在上述接收信号电平检测装置检测的接收信号电平低于规定值的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
第6个发明是，在第1个发明或第2个发明的GPS接收机中，还具备检测上述GPS接收机是否静止的传感器，在上述传感器检测出上述GPS接收机为静止的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
倘采用这样地构成的本发明的GPS接收机，则即便是在室内等的电场强度弱的地点接收来自GPS卫星的电波进行测位计算的情况下，也可以提高其测位精度。


图1是表示本发明的实施方案的结构的框图。
图2是说明该实施方案的动作例的流程图。
图3是表示成为该实施方案的前提的实验结果的一例的图。
图4是说明多径的说明图。
符号说明11…接收天线，12…高频接收部，13a～13n…信号处理部，14…数据处理部，15…测位计算部，16…接收信号电平检测器，17…测定指示按钮。
具体实施例方式
以下，参看附图对本发明的实施方案进行说明。
图1表示出了本发明的实施方案的GPS接收机的结构，由于该实施方案以下面的实验结果为根据，故对之进行说明。
即，在室外使用GPS接收机的情况下，测位精度的误差在10m或以下。对此，在室内使用GPS接收机的情况下，测位误差则是约100m左右。
但是，如果在室内例如在一个小时内反复进行测位，并把各个测位结果归纳起来，则成为例如图3所示的那样。根据图3，其测位结果以本来的位置(真正的位置)P为中心分散在圆内。在本实验中，是在每次反复进行测位计算时接收来自不同的GPS卫星的电波进行测位计算的。
本发明人从该测位结果中发现，即便是在室内这样的电波弱的地点进行测位，只要使用在每次测位计算时来自不同的GPS卫星的接收信号，在时间方向上将该测位结果平均，就可以进行精度更高的测位。
本发明的实施方案的GPS接收机，是基于上述那样的见解而完成的，即便是在室内这样的电波弱的地点进行测位，也可以提高其测位精度。
为此，如图1所示，本实施方案的GPS接收机，具备接收天线11；高频接收部12；n个信号处理部13a、13b、…13n；数据处理部14；测位计算部15；接收信号电平检测器16；以及测定指示按钮17。
接收天线11，接收来自多个GPS卫星的电波，输出与该接收对应的信号。该接收天线11的输出被输入到高频接收部12。
高频接收部12，对与接收天线11所接收的电波相对应地输出的电信号进行放大、同步、检波，抽出所希望的接收信号，并分别向信号处理部13a～13n供给该所抽出的接收信号。
信号处理部13a～13n，借助于来自高频接收部12的输出信号，分别对来自未图示的n个(例如8个)GPS卫星a、b、…n的接收信号进行解调，求含于该各个接收信号内测位计算所必需的来自各个GPS卫星a、b、…n的测位计算用数据。该所求得的测位计算用数据，被暂时地存储在数据处理部14。
如后所述，数据处理部14，从信号处理部13a～13n所求得的来自各个GPS卫星a、b、…n的测位计算用数据Da、Db、…Dn中选择规定个的数据(例如3个)，以该选择的数据为一组(一个单位)依次向测位计算部15传送。
测位计算部15，使用从数据处理部14传送的每一组的测位计算用数据依次进行测位计算，并把该测位计算的结果传送给数据处理部14。
此外，数据处理部14，对来自测位计算部15的各个测位计算的结果的数据求其平均，并把该平均值作为最终的现在位置数据求得。
接收信号电平检测器16，根据例如高频接收部12的输出信号，检测来自GPS卫星a、b、…n的接收信号电平，其检测电平供给数据处理部14。
测定指示按钮17，是以使用者在静止状态下使用GPS接收机为条件，使用者进行现在位置的高精度的测定指示的按钮，基于该测定指示的测定指示数据供给数据处理部14。
下面，参看图1和图2对这样地构成的实施方案的第1动作例进行说明。
当接通电源后，高频接收部12，就对与接收天线11所接收到的电波相对应地输出的电信号进行放大、同步、检波，抽出所希望的接收信号，并分别向信号处理部13a～13n供给该所抽出的接收信号。
信号处理部13a～13n，借助于来自高频接收部12的输出信号，分别对来自GPS卫星a、b、…n的接收信号进行解调，求出含于该各个接收信号内的测位计算所必需的来自各个GPS卫星a、b、…n的测位计算用数据Da、Db…Dn。
在此，例如设借助于来自GPS卫星a、b、c、d、e的接收信号求出了5个测位计算用数据Da、Db、Dc、Dd、De后，就把该各个测位计算用数据暂时地存储在数据处理部14。
下面，参看图2对数据处理部14和测位计算部15的动作进行说明。
数据处理部14，判断接收信号电平检测器16所检测的来自GPS卫星a、b、…n的接收信号电平是否低于规定值(步骤S1)。
该判断的结果，当该接收信号电平在规定值以上的情况下，就进入步骤S2，在该电平低于规定值的情况下，就进入步骤S4。
在步骤S2中，数据处理部14把其5个测位计算用数据Da、Db、Dc、Dd、De之中的规定的3个传送给测位计算部15。在步骤S3中，测位计算部15，用该所传送的3个测位计算用数据进行测位计算，把其计算结果当作最终的现在位置数据。
在此，如上所述，若从存储在数据处理部14的5个测位计算用数据Da、Db、Dc、Dd、De中，作为测位计算所必需的测位计算用数据，例如选择3个，则其选择方法就有10种。就是说，如果把测位计算所必需的3个测位计算用数据当作1组，则其组合有10组，其组合是可以预知的。
于是，数据处理部14，将其第1组的测位计算用数据传送给测位计算部15(步骤S4)。测位计算部15，用该所传送的1组的测位计算用数据进行测位计算(步骤S5)，把其计算结果的数据传送给数据处理部14(步骤S6)。
在其次的步骤S7中，数据处理部14，判断最终的组(在本例中为第10组)的测位计算用数据的传送是否结束。该判定的结果，在最终组的测位计算用数据的传送未结束的情况下，就反复地进行上述的步骤S4～S6的各个处理。此外，若最终组的测位计算用数据的传送已结束，则进入步骤S8。
在步骤S8中，数据处理部14，用来自测位计算部15的每一组的测位计算结果的各个数据，求该各个数据的平均，把该所求得的平均值当作最终的现在位置数据。
下面，对本发明的实施方案的第2动作例进行说明。
在该第2动作例中，使用者以在静止状态下使用GPS接收机为条件，按下测定指示按钮17对于数据处理部14发出进行现在位置的高精度的测定指示。
在这种情况下，数据处理部14，将接收信号电平检测器16所检测的接收信号电平作为无效。此外，数据处理部14和测位计算部15联动执行图2所示的步骤S4～步骤S8的一连串的处理，以得到最终的现在位置数据。
在以上说明的第1和第2各个动作例中，在接收信号电平检测器16检测的接收信号电平低于规定值的情况下，或者，在已按下了测定指示按钮17的情况下，借助于图2所示的步骤S4～步骤S8的一连串的处理得到最终的现在位置数据。
但是，也可以代替这些动作，而在满足上述条件的情况下，在规定的时间(例如1个小时)内连续地或间断地多次(例如2次～10次左右)进行由图2所示的步骤S4～S8所构成的一连串的处理，求该多次的现在位置数据的平均、将该所求得的平均值当作最终的现在位置数据。
这时，每当该一连串的处理结束时，数据处理部14都要重新取得来自信号处理部13a～13n的测位计算用数据Da、Db、…Dn。然后，根据该重新取得的测位计算用数据Da、Db、…Dn，进行该一连串的处理。
下面，对本发明的实施方案的第1变形例和第2变形例进行说明。
(第1变形例)如图1所示，上述的实施方案仅仅具备1个接收天线11。
该第1变形例，代替图1的接收天线11而具备多个(例如2个或3个)接收天线，该各个接收天线被配置为使得方向性的主波瓣的方向各不相同，而且，将该多个接收天线的各个输出有选择地供给高频接收部12。
这样一来，由于每一个接收天线都可以接收来自GPS卫星的电波，故与1个接收天线的情况相比，可以取得更多的测位计算用数据。为此，由于与1个接收天线的情况相比，增加了测位计算用数据的组合的个数，故可以提高测位精度。
(第2变形例)在该第2变形例中，增设了检测图1的实施方案的GPS接收机是否处于静止状态的传感器(例如加速度传感器)。此外，在该传感器检测出GPS接收机处于静止状态的情况下，则进行1次或在规定的时间内进行多次由图2所示的步骤S4～步骤S8所构成的一连串的处理。
这样一来，由于GPS接收机可以在静止状态下进行上述的测位计算处理，故可以起到提高其测位精度的作用。
如上所述，倘采用本发明的GPS接收机，则即便是在室内等的电场强度弱的地点接收来自GPS卫星的电波进行测位计算的情况下，也可以使其测位精度得以提高。
权利要求
1.一种GPS接收机，其可以用天线接收来自多个GPS卫星的电波求出现在位置，其特征在于，具备根据来自上述多个GPS卫星的各个接收信号，分别求每一个GPS卫星的测位计算用数据的数据解调装置；对每一个该数据解调装置所求得的多个测位计算用数据中的规定的组合数据，分别进行测位计算的测位计算装置；对用该测位计算装置求得的各个测位计算的结果进行平均处理，把该平均处理的结果作为最终的现在位置的平均处理装置。
2.根据权利要求1所述的GPS接收机，其特征在于上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，在规定的时间内多次进行该一连串的动作。
3.根据权利要求1或2所述的GPS接收机，其特征在于上述天线由多个天线构成，并被设置为使得该多个天线的各个天线的方向性的主波瓣方向各不相同。
4.根据权利要求1或2所述的GPS接收机，其特征在于还具备以使用者在静止状态下使用上述GPS接收机为条件，使用者进行现在位置的高精度的测定指示的测定指示装置；在由上述测定指示装置进行了上述测定指示的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
5.根据权利要求1或2所述的GPS接收机，其特征在于还具备检测来自上述多个GPS卫星的接收信号电平的接收信号电平检测装置；在上述接收信号电平检测装置所检测的接收信号电平为规定值或以下的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
6.根据权利要求1或2所述的GPS接收机，其特征在于还具备检测上述GPS接收机是否静止的传感器；在上述传感器检测出上述GPS接收机为静止的情况下，上述数据解调装置、上述测位计算装置和上述平均处理装置，进行一连串的动作。
全文摘要
提供即便是在室内等的电场强度弱的地点接收来自GPS卫星的电波，进行测位计算的情况下，也可以提高其测位精度的GPS接收机。信号处理部(13a～13n)，借助于来自高频接收部(12)的输出信号，分别对来自GPS卫星(a、b、…n)的接收信号进行解调，求含于该各个接收信号内的来自各个GPS卫星(a、b、…n)的测位计算用数据。数据处理部(14)，从来自信号处理部(13a～13n)的测位计算用数据(Da、Db、…Dn)中选择规定个数据，以该选择的数据为一组依次向测位计算部(15)传送。测位计算部(15)，使用从数据处理部(14)传送的每一组的测位计算用数据依次进行测位计算，并把该测位计算的结果传送给数据处理部(14)。数据处理部(14)，对该各个测位计算的结果的数据求其平均，并将该平均值作为最终的现在位置数据求得。
文档编号G01S1/00GK1576881SQ20041005945
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年6月27日
发明者相泽进 申请人:精工爱普生株式会社