GPSチップについての概要、用途、原理などをご説明します。また、GPSチップのメーカー11社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。GPSチップ関連企業の2023年5月注目ランキングは1位:日本無線株式会社、2位:古野電気株式会社、3位:u-blox Japanとなっています。
GPSチップとは、GPS衛星からの信号を受信するGPSアンテナを接続又は内蔵して現在位置を算出するための回路が組み込まれたチップです。
GPSは全地球測位システム (英: Global Positioning System) の略で、アメリカ国防総省が運用する測位衛星と通信して地球上の位置を特定しています。GPSを用いた位置情報の測定は日常生活でも欠かせない技術になっており、GPSチップは高精度化や小型化などの高性能化に向けた開発が積極的に行われています。
現在はGPS衛星だけでなく、ロシアのGLONASS、EUのGalileo、中国の「北斗」の4つの衛星システムを指すGNSS (英: Global Navigation Satelite SYstem) に加えて、インドのGAGANや日本の「みちびき」等の信号にも対応したものが一般的となっています。
GPSは誘導ミサイルなどの軍事用として開発されましたが、民生向けの開放により船舶や航空機の航法支援に用いられるようになりました。
GPSチップが開発され小型化されたことで、現在はカーナビ、スマートフォンやタブレット等の携帯端末に使用されています。これによって地図アプリで現在位置や目的地へのナビゲーションを実現しています。
また、スマートウォッチなどのウェアラブルデバイスにもGPSロガーとして搭載されており、移動距離や歩数、移動履歴などを確認することができます。これらの他、宇宙ビジネスへの応用に向けた開発等も進められています。
GPS衛星には原子や分子のスペクトル線が持つ周波数に基づいた非常に精密な時計 (原子時計) が内蔵されています。GPS衛星から発せられる信号は、この正確な時刻と衛星の位置情報が主に発信されています。
GPSからのGPSチップまでの信号の到達時間に光速を掛けるとGPS衛星からの距離が算出できます。すなわち、その時の距離を半径とした球面上のどこにGPSチップが有るのかがわかります。
これを複数の衛星で行い、全ての衛星からの球面が交差する点が現在地として特定されます。最低3つの衛星から情報を受信できれば位置を同定することができますが、受信した衛星の数が多いほどその精度は向上します。
衛星側は原子時計を搭載しているので非常に正確な時刻を発信することができますが、受信側のGPSチップには原子時計は搭載されていません。受信側では一般的なクオーツ時計が搭載されていますが原子時計ほどの精度が出せないため、最低でも4つ以上の衛星から受信して、x、y、z、tの4つを変数とすることで時刻の補正を行う必要があります。
光は1秒間に約30万km (3億m) を進むため、1,000万分の1秒の誤差でも30mの誤差となります。このような時間情報による誤差以外に、衛星の位置情報による誤差、電離層や大気中の水分の影響による誤差、建物や山の反射による誤差、受信できる衛星の数が少ないことによる誤差等がありますが、様々な方式で修正することで数m以内の誤差となっています。
近年はGNSSを用いることで誤差数10cmを実現し、日本版GPSの「みちびき」では天頂近くにあって受信可能な衛星数が増えるため、これをサポートするチップであれば数cmの誤差が可能となり、トラクタや田植え機などの自動運転に用いることが可能です。
GPSチップの小型化により、以下のものに搭載されるようになりました。
参考文献
https://www.hpe.com/jp/ja/japan/insights/articles/the-future-of-gps-1907.html
http://www.ne.jp/asahi/nature/kuro/HGPS/principle_gps.htm
https://wirelesswire.jp/2011/02/35184/
https://www.amazon.co.jp/
https://c-smart.jp/item/detail/1_1_APWs6-C-ST-SB_1/SV001
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2023年5月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | 日本無線株式会社 |
50.0%
|
2 | 古野電気株式会社 |
13.2%
|
3 | u-blox Japan |
8.8%
|
4 | メディアテックジャパン株式会社 |
7.4%
|
5 | 株式会社ソラコム |
5.1%
|
6 | Qualcomm Technologies, Inc. |
4.4%
|
7 | Skyworks Solutions, Inc. |
2.9%
|
8 | SkyTraq Technology, Inc. |
2.9%
|
9 | 株式会社エー・ディ・ティ |
2.9%
|
10 | Broadcom Inc. |
1.5%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年5月のGPSチップページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
設立年の新しい会社
歴史のある会社
GPS/GNSS チップ 7DLTS0075は、マルチGNSS測位エンジンを搭載した、チップタイプのモジュールです。
日本の天頂付近に配置されている準天頂衛星(QZSS)に対応しており、山間部やビル陰でも信号を受信できる可能性が向上しています。
また、電源投入後わずか数秒で測定を開始し、ネットワークアシストなどを使用せずにGPS単独で高速な測定が可能となっています。
車載用機器へのアプリケーションに最適な製品となっています。
eRideOPUS 7は、世界最高レベルの捕捉衛星数を実現したマルチGNSSチップです。
GPSとGLONASSの同時受信が可能となっており、従来のGPS単独測位と比較してより高精度、スムーズな位置、航跡測定を実現しています。
さらに、マルチGNSSとデッドレコニングの組合せにより、地下などの過酷環境においても高い精度での位置測定が可能となっています。
高い測位精度と信頼性から産業用アプリケーションにも対応できる製品となっています。
Venus816は、 GPS、QZSS、SBAS信号に対応した、低消費電力、高感度のチップタイプのGPSモジュールです。
利用可能なすべての衛星をすばやく検索し、非常に弱い信号でも受信することが可能なため、山間部やビル陰でも正確な位置測位(精度2.5 m以内)が可能となっています。
カメラ、携帯電話、モバイルゲーム、フィットネス、追跡アプリケーションに適した、低コストで高性能GPSチップとなっています。
BCM47765は、最高レベルのナビゲーション性能を誇る高性能なチップGPSです。
GPS、GLONASS、NAVIC、BeiDou、Galileo、SBAS、およびQZSSをL1/B1/E1およびL5/E5a/B2aの周波数帯で同時に受信することが可能で、過酷環境でも高い測位精度を実現します。
また、GNSSとセンサーハブの消費電力が非常に小さく、長寿命となっています。
スマートフォンやタブレット製品などへのアプリケーションに適した製品となっています。