位置信息生成装置、定时信号生成装置、电子设备及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及位置信息生成装置、定时信号生成装置、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]作为利用了人造卫星的全球导航卫星系统(GNSS !Global Navigat1n SatelliteSystem)之一的GPS (Global Posit1ning System:全球定位系统)广为人知。用于GPS的GPS卫星搭载有精度极高的原子钟表，将重叠有GPS卫星的轨道信息和准确的时刻信息等的卫星信号发送到地面。从GPS卫星发送来的卫星信号由GPS接收机接收。然后，GPS接收机进行根据重叠在卫星信号中的轨道信息和时刻信息计算GPS接收机的当前位置和时刻信息的处理、以及生成与协调世界时(UTC-Coordinated Universal Time)同步的准确的定时信号(IPPS)的处理等。
[0003]这样的GPS接收机通常设置有:根据定位计算提供位置和时刻的通常定位(位置估计)模式、和利用已知位置处的固定位置定位来提供时刻的位置固定模式。
[0004]在通常定位模式中，需要来自规定数量(如果是二维定位，则最低为3个，如果是三维定位，则为4个)以上的GPS卫星的卫星信号。此外，可接收卫星信号的GPS卫星的数量越多，定位计算的精度越提高。
[0005]与此相对，在位置固定模式中，只要设定有GPS接收机的位置信息、且只要能够接收至少来自I个GPS卫星的卫星信号，则能够生成1PPS。
[0006]位置固定模式下的IPPS的精度取决于所设定的位置信息的精度，因此对GPS接收机设定准确的位置信息比较重要。作为取得用于对GPS接收机设定的准确位置信息的方法，例如考虑从地图读取的方法和测量等，但前者根据接收场所，有时难以取得位置信息，后者存在耗费费用和时间等成本的问题。
[0007]为了解决这些问题，在专利文献I中提出了如下方法:所设置的GPS接收机自身进行定位计算，在规定时间范围内将定位结果的位置信息平均化来决定接收点的位置，根据该方法，能够取得任意的接收场所处的位置信息，还能够降低成本。
[0008]【专利文献I】日本特开平9- 178870号公报
[0009]但是，在产生了多路径等一些错误的情况下，定位计算结果的位置信息中包含有较大误差，因此在将定位计算的结果平均化的专利文献I的方法中，作为平均化的结果而得到的接收点的位置误差可能会增大。因此，在专利文献I的方法中，根据定位计算时的接收环境，存在IPPS(定时信号)的精度可能劣化的问题。这种问题不仅对于GPS接收机，对于其他全球导航卫星系统(GNSS)的接收装置也是共同的问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供即使定位计算的误差由于接收环境的劣化而增大，也能够难以受到误差较大的定位结果的影响而生成比以往准确的定时信号的位置信息生成装置和定时信号生成装置，并且提供具有该定时信号生成装置的可靠性优异的电子设备和移动体。
[0011]本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。
[0012][应用例I]
[0013]本发明的位置信息生成装置的特征在于，具有:
[0014]定位计算部，其根据卫星信号进行定位计算；以及
[0015]位置信息生成部，其在将所述定位计算部的多个定位计算结果的众数或中位数设为A、所述多个定位计算结果的标准偏差设为σ时，根据处于Α±σ/4的范围内的值，生成接收点的位置信息。
[0016]根据这样的位置信息生成装置，根据处于A土 σ /4的范围内的值生成接收点的位置信息，因此即使定位计算的误差由于接收环境的劣化而增大，也难以受到多路径等不规则的数据那样的、误差较大的定位结果的影响，能够生成将多个定位计算结果的平均值用于接收点的位置信息生成的、比以往准确的定时信号。
[0017][应用例2]
[0018]本发明的定时信号生成装置的特征在于，具有:
[0019]定位计算部，其根据卫星信号进行定位计算；
[0020]位置信息生成部，其在将所述定位计算部的多个定位计算结果的众数或中位数设为Α、所述多个定位计算结果的标准偏差设为σ时，根据处于Α±σ/4的范围内的值，生成接收点的位置信息；以及
[0021]定时信号生成部，其根据来自至少一个位置信息卫星的卫星信号和所述接收点的位置信息，生成定时信号。
[0022]根据这样的定时信号生成装置，根据处于A土 σ /4的范围内的值生成接收点的位置信息，因此即使定位计算的误差由于接收环境的劣化而增大，也难以受到多路径等不规则的数据那样的、误差较大的定位结果的影响，能够生成将多个定位计算结果的平均值用于接收点的位置信息生成的、比以往准确的定时信号。
[0023][应用例3]
[0024]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述定时信号生成装置具有选择部，所述选择部从所述范围内选择由所述位置信息生成部生成所述接收点的位置信息时使用的所述值。
[0025]由此，位置信息生成部能够使用处于A土 σ /4的范围内的值，生成接收点的位置信息。
[0026][应用例4]
[0027]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述选择部在将系数设为k时，在A土 σ /4的范围内选择最接近kXA的值。
[0028]由此，位置信息生成部能够比较简单地使用处于Α± σ /4的范围内的值，生成接收点的位置信息。
[0029][应用例5]
[0030]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述选择部在将所述众数和所述中位数的中间值设为B、系数设为K时，在Α± σ /4的范围内选择最接近kXB的值。
[0031]由此，位置信息生成部能够比较简单地使用处于Α± σ /4的范围内的值，生成接收点的位置信息。
[0032][应用例6]
[0033]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述选择部能够调整所述系数k。
[0034]由此，能够根据接收环境，将由位置信息生成部生成接收点的位置信息时使用的值最优化。
[0035][应用例7]
[0036]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述选择部根据所述定位计算部的所述多个定位计算结果的平均值、众数和中位数中的至少两个值，调整所述系数k。
[0037]由此，能够使用定位计算结果，自动地根据接收环境，将由位置信息生成部生成接收点的位置信息时使用的值最优化。
[0038][应用例8]
[0039]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述系数k处于0.7以上1.3以下的范围内。
[0040]由此，能够减少kXA或kXB处于Α± σ/4的范围外的情况。因此，能够根据接收环境，将由位置信息生成部生成接收点的位置信息时使用的值高精度地最优化。
[0041][应用例9]
[0042]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，在所述定时信号生成部生成所述定时信号时使用的所述卫星信号包含轨道信息和时刻信息。
[0043]由此，能够生成与基准时刻准确同步的定时信号。
[0044][应用例10]
[0045]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，具有:
[0046]输出时钟信号的振荡器；以及
[0047]使所述时钟信号与所述定时信号同步的同步控制部。
[0048]由此，能够通过使振荡器输出的时钟信号与准确的定时信号同步，生成精度比振荡器的精度高的时钟信号。
[0049][应用例11]
[0050]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述振荡器是石英振荡器。
[0051]石英振荡器小型且低功耗。因此，通过使用石英振荡器作为与定时信号同步的振荡器，能够实现定时信号生成装置的小型化和低功耗。此外，如果使用恒温槽型石英振荡器，则即使长期处于无法接收卫星信号的状态，也能够生成高精度的定时信号。
[0052][应用例12]
[0053]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，所述振荡器是原子振荡器。
[0054]原子振荡器具有较高的长期频率稳定性。因此，通过使用原子振荡器作为与定时信号同步的振荡器，即使长期处于无法接收卫星信号的状态，也能够生成高精度的定时信号。
[0055][应用例13]
[0056]在本发明的定时信号生成装置中，优选的是，该定时信号生成装置具有电池。
[0057]由此，能够利用来自电池的电力供给来驱动定时信号生成装置的各部分。因此，即使是没有外部电源那样的场所，也能够设置定时信号生成装置。
[0058][应用例14]
[0059]本发明的电子设备的特征在于，该电子设备具有本发明的定时信号生成装置。
[0060]由此，能够提供具有优异的可靠性的电子设备。
[0061][应用例15]
[0062]本发明的移动体的特征在于，该移动体具有本发明的定时信号生成装置。
[0063]由此，能够提供具有优异的可靠性的移动体。
【附图说明】
[0064]图1是示出本发明第I实施方式的定时信号生成装置的概略结构的图。
[0065]图2是示出从GPS卫星发送的导航消息的结构的图。
[0066]图3是示出图1所示的定时信号生成装置所具有的GPS接收机的结构例的框图。
[0067]图4是示出图3所示的GPS接收机在通常定位模式和位置固定模式下的处理过程的一例的流程图。
[0068]图5是示出图3所示的GPS接收机中的IPPS输出的处理过程的一例的流程图。
[0069]图6是示出图1所示的定时信号生成装置的处理部进行的GPS接收机的控制的处理过程的一例的流程图。
[0070]图7的(A)是示出GPS卫星的捕捉数多但接收强度小的情况下的定位计算结果的表，图7的(B)是示出GPS卫星的捕捉数少且接收强度小的情况下的定位计算结果的表。
[0071]图8是用于说明图7的(B)所示的情况下的定位计算结果的平均值、中位数以及众数与标准偏差之间的关系的表。
[0072]图9是用于说明定位计算结果的平均值、中位数以及众数与标准偏差之间的关系的曲线图。
[0073]图10是示出本发明第2实施方式的定时信号生成装置的概略结构的图。
[0074]图11是示出图10所示的定时信号生成装置所具有的GPS接收机中的IPPS选择的处理过程的一例的流程图。
[0075]图12是示出本发明第3实施方式的定时信号生成装置的概略结构的图。
[0076]图13是示出图12所示的定时信号生成装置所具有的GPS接收机中的IPPS选择的处理过程的一例的流程图。
[0077]图14是示出本发明第4实施方式的定时信号生成装置的概略结构的图。
[0078]图15是示出本发明的电子设备的实施方式的框图。
[0079]图16是示出本发明的移动体的实施方式的图。