初回測位出力位置演算決定方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器
【課題】初回の測位結果の出力の際に、測位精度の向上とＴＴＦＦの短縮とのどちらを優先させるかを、受信環境に応じて適切に判断すること。
【解決手段】初回の測位では、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出する測位処理（ステップＡ３）を複数回繰り返し実行する。測位処理の実行毎に、算出した今回の測位位置と前回の測位位置との差（位置差分）ΔＰが、連続して所定値以下である回数を位置カウンタで計数するとともに、今回の時刻誤差と前回の時刻誤差との差（時刻差分）ΔＴが、連続して所定値以下である回数を時刻カウンタで計数する（ステップＡ５）。また、ＡＰＲ平均値に応じた変更量で基準閾値を変更することで、位置閾値及び時刻閾値を決定する（ステップＡ７）。そして、位置カウント値が位置閾値に達し（ステップＡ９：ＹＥＳ）、且つ時刻カウント値が時刻閾値に達したならば（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、今回の測位位置を初回の測位位置として決定し出力する（ステップＡ１３）。
【解決手段】初回の測位では、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出する測位処理（ステップＡ３）を複数回繰り返し実行する。測位処理の実行毎に、算出した今回の測位位置と前回の測位位置との差（位置差分）ΔＰが、連続して所定値以下である回数を位置カウンタで計数するとともに、今回の時刻誤差と前回の時刻誤差との差（時刻差分）ΔＴが、連続して所定値以下である回数を時刻カウンタで計数する（ステップＡ５）。また、ＡＰＲ平均値に応じた変更量で基準閾値を変更することで、位置閾値及び時刻閾値を決定する（ステップＡ７）。そして、位置カウント値が位置閾値に達し（ステップＡ９：ＹＥＳ）、且つ時刻カウント値が時刻閾値に達したならば（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、今回の測位位置を初回の測位位置として決定し出力する（ステップＡ１３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初回測位出力位置演算決定方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、カーナビゲーション装置等で利用されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道を周回する複数のＧＰＳ衛星それぞれからＧＰＳ衛星信号が送出され、ＧＰＳ受信機では、受信したＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出（測位）する。
【０００３】
ところで、捕捉されたＧＰＳ衛星信号の中には、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号が含まれている場合がある。すなわち、マルチパスとは、ＧＰＳ衛星からの直接波に、建物や地形などを反射・回折した間接波が重畳し、複数の経路から同じ電波を受信することである。このような受信環境はマルチパス環境と呼ばれている。このマルチパスの影響を受けているＧＰＳ衛星信号を用いると、現在位置の算出（測位）が正確に行えないおそれがある。つまり、捕捉されたＧＰＳ衛星信号のうちから、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号を除いて測位演算を行う必要がある。そこで、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号を判別する方法の一つとして、帰納的残差ＡＰＲを用いた方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４０８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ＧＰＳ受信機では、所定時間毎（例えば、１秒毎）に測位演算を繰り返し行い、算出した現在位置を測位結果として出力するが、測位の開始から初回の測位結果の出力までには、通常、数秒程度を要する。この初回の測位位置の出力までに要する時間ＴＴＦＦ（Time to First Fix）と測位精度との間には、ＴＴＦＦを短縮させると測位精度が低下し、逆に、測位精度の向上を優先させるとＴＴＦＦが長くなりがちになるといった関係があり、測位精度とＴＴＦＦの短縮とのどちらを優先させたほうが良いかは、受信環境によって異なる。例えばマルチパス環境といった全体的に測位精度が低い受信環境では、ＴＴＦＦの短縮よりも測位精度を優先させ、ＴＴＦＦが長くなっても、Ｚカウントがデコードされて測位精度が改善された後、測位結果を出力したほうが望ましい。これに対して、オープンスカイ環境では、測位精度が高いため、ＴＴＦＦの短縮を優先させ、Ｚカウントのデコードを待つことなく測位結果を出力するといったことが可能である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、初回の測位結果の出力の際に、測位精度の向上とＴＴＦＦの短縮とのどちらを優先させるかを、受信環境に応じて適切に判断することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行って、測位開始後に最初に測位出力する測位位置を決定する初回測位出力位置演算決定方法であって、受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理ステップと、前記測位処理ステップによる前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変ステップと、前記測位処理ステップによる前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップとを含むとともに、前記測位処理ステップは、受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、前記ＡＰＲ値算出ステップで算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップとを有し、前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップにおいて算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップを有する初回測位出力位置演算決定方法である。
【０００７】
また、第９の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行う測位装置であって、受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理部と、前記測位処理部による前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変部と、前記測位処理部による前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、最初に測位出力する測位位置に決定する初回測位出力位置決定部とを備えるとともに、前記測位処理部は、受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出部と、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出部と、前記ＡＰＲ値算出部により算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出部と、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択部とを有し、前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部により算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変部を有する測位装置である。
【０００８】
この第１又は第９の発明によれば、測位位置を算出する測位処理が繰り返し実行回数分繰り返し実行された場合に、最終的に算出された測位位置が測位出力する初回の測位位置に決定される。また、この繰り返し実行回数は、ＡＰＲ平均値に基づいて可変される。
【０００９】
衛星組のＡＰＲ値は、当該衛星組に含まれる各衛星の擬似距離ｙｍ及び近似距離ｙｐを基に、後述の式（１）に従って算出される。各衛星の近似距離ｙｐは、当該衛星の位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を基に算出された現在位置（ｘ、ｙ、ｚ）とを基に、後述の式（２）に従って算出される。
【００１０】
ＡＰＲ値と測位誤差との間には、ＡＰＲ値が大きいほど当該衛星組の測位精度が低いという傾向がある。そして、ＡＰＲ平均値が大きいほど、受信した衛星信号にマルチパス等の影響を受けた衛星信号が含まれた環境、いわゆるマルチパス環境である可能性が高い。つまり、ＡＰＲ平均値から受信環境を判断できる。このため、ＡＰＲ平均値に応じて繰り返し実行回数を可変することで、受信環境に応じた初回の測位位置の測位出力までに要する時間ＴＴＦＦの短縮を図ることが可能となる。例えば、ＡＰＲ平均値が大きい場合には、マルチパス環境であり測位精度が低い可能性が高い。このような場合には、繰り返し実行回数を多くするように可変することで、測位精度の向上を優先させる。一方、ＡＰＲ平均値が小さい場合いは、オープンスカイ環境であり測位精度が高い可能性が高い。このような場合には、繰り返し実行回数を少なくするように可変することで、ＴＴＦＦの短縮を図ることができる。
【００１１】
なお、他の発明として、今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、前記衛星組それぞれについて、前記現在位置候補に基づき当該衛星組の衛星それぞれのＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、前記衛星組それぞれの前記ＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、前記ＡＰＲ平均値に基づいて前記測位処理を繰り返し実行する回数を変更するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップと、前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、を含む初回測位出力位置演算決定方法を構成することとしてもよい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップによる測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変するステップである初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１３】
また、第１０の発明は、第９の発明の測位装置であって、前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部による測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変する測位装置である。
【００１４】
この第２又は第１０の発明によれば、測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数が可変される。ＡＰＲ平均値は、測位処理毎に変動する。このため、測位処理が実行される毎に、当該測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変することで、より適切に繰り返し実行回数を定めることが可能となる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１６】
また、第１１の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を備える測位装置である。
【００１７】
この第３又は第１１の発明によれば、前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、測位位置の距離差が近距離条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った測位位置のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００１８】
第４の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１９】
また、第１２の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部により選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む測位装置である。
【００２０】
この第４又は第１２の発明によれば、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差が算出され、前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、時刻誤差の差が近似条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った時刻誤差のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００２１】
第５の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、１）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００２２】
また、第１３の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部で選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、１）前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む測位装置である。
【００２３】
この第５又は第１３の発明によれば、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差が算出され、１）前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、測位位置の距離差が近距離条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達し、且つ時刻誤差の差が近似条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った測位位置及び時刻誤差のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００２４】
第７の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づき現在位置を測位する測位装置に内蔵されたコンピュータに、上述した何れかの発明の初回測位出力位置演算決定方法を実行させるためのプログラムである。
【００２５】
この第７の発明によれば、このプログラムをコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、上述した初回測位出力位置演算決定方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００２６】
第８の発明は、第７の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００２７】
ここで、記憶媒体とは、記憶されている情報をコンピュータが読み取り可能な、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード、ＩＣメモリ等の記憶媒体である。従って、この第８の発明によれば、記憶媒体に記憶されている情報をコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第７の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
第１４の発明は、第９〜第１３の何れかの発明の測位装置を備えた電子機器である。
【００２９】
この第１４の発明によれば、第９〜第１４の何れかの発明と同様の作用効果を奏する電子機器が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を適用した携帯電話機を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００３１】
［構成］
図１は、本実施形態の携帯電話機１の内部構成を示すブロック図である。図１によれば、携帯電話機１は、ＧＰＳアンテナ１０と、測位装置であるＧＰＳ受信部２０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、操作部４１と、表示部４２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４と、携帯電話用アンテナ５０と、携帯電話用無線通信回路部６０とを備えて構成される。
【００３２】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信したＲＦ信号を出力する。
【００３３】
ＧＰＳ受信部２０は、ＧＰＳアンテナ１０で受信されたＲＦ信号からＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、ＧＰＳ衛星信号から取り出した航法メッセージ等に基づく測位演算を行って現在位置を算出する。このＧＰＳ受信部２０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２１と、発振回路２２と、ベースバンド処理回路部３０とを有している。尚、ＲＦ受信回路部２１とベースバンド処理回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００３４】
発振回路２２は、例えば水晶発振器であり、所定の発振周波数を有する発振信号を生成して出力する。
【００３５】
ＲＦ受信回路部２１は、発振回路２２から入力される発振信号を分周或いは逓倍した信号を、ＧＰＳアンテナ１０から入力されたＲＦ信号に乗算することで、該ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」という）にダウンコンバートし、このＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して出力する。
【００３６】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２１から入力されるＩＦ信号の中からＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾し、データを復号して取り出した航法メッセージや時刻情報等に基づいて、擬似距離の算出演算や測位演算等を行う回路部である。
【００３７】
具体的には、先ず、入力されたＩＦ信号に基づくＧＰＳ衛星信号の捕捉を行う。ＧＰＳ衛星信号の捕捉は、ＩＦ信号からＧＰＳ衛星信号を抽出する処理であり、ＩＦ信号に対する相関処理を行う。具体的には、ＩＦ信号と擬似的に発生させたレプリカＣ／Ａコード（コードレプリカ）との相関を、ＦＦＴ演算を用いて算出するコヒーレント処理を行い、このコヒーレント処理の結果である相関値を積算して相関積算値を算出するインコヒーレント処理を行う。これにより、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＣ／Ａコード及び搬送波周波数の位相が得られる。
【００３８】
ＧＰＳ衛星信号を捕捉したならば、次いで、捕捉したＧＰＳ衛星信号を追尾する。ＧＰＳ衛星信号の追尾は、捕捉した複数のＧＰＳ衛星信号の同期保持を並列的に行う処理であり、例えば遅延ロックループ（ＤＬＬ）で実現されてＣ／Ａコードの位相を追尾するコールドループと、例えば位相ロックループ（ＰＬＬ）で実現されて搬送波周波数の位相を追尾するキャリアループとの処理を行う。そして、追尾した各ＧＰＳ衛星信号のデータを復号して航法メッセージを取り出し、擬似距離の演算や測位演算等を行って、現在位置を測位する処理を行う。
【００３９】
また、このベースバンド処理回路部３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３とを有するとともに、レプリカＣ／Ａコードの発生回路や、相関演算を行う回路、データの復号回路等の各種回路を含む。
【００４０】
ＣＰＵ３１は、ベースバンド処理回路部３０の各部や、ＲＦ受信回路部２１の各部を統括的に制御するとともに、後述のベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。
【００４１】
ベースバンド処理では、ＣＰＵ３１は、補足・追尾されたＧＰＳ衛星信号に含まれる航法メッセージを復号し、復号した航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報及び時間情報を基に現在位置を算出する。即ち、ＧＰＳ衛星それぞれからのＧＰＳ衛星信号の送信時刻と、ＧＰＳ受信機における該ＧＰＳ衛星信号の受信時刻との差から、ＧＰＳ衛星信号の送信時の各ＧＰＳ衛星の位置及びＧＰＳ受信機から各ＧＰＳ衛星までの擬似距離を算出する。そして、現在位置と、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との時刻誤差との４つを未知数とした連立方程式を立て、この連立方程式を解くことで現在位置を算出する。このとき、少なくとも４個以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信することで、現在位置が算出可能となる。これは、三次元位置である現在位置の各座標値（ｘ，ｙ，ｚ）と、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との時刻誤差Ｔとの４つを未知数とするからである。
【００４２】
具体的には、ＣＰＵ３１は、所定時間間隔（例えば、１秒間隔）で、現在位置Ｐを算出する測位処理を繰り返し行う。測位処理では、捕捉されたＧＰＳ衛星信号から、４個以上のＧＰＳ衛星の組合せである「衛星組」を選出する。例えば、８個のＧＰＳ衛星信号が捕捉された場合、１６３個（＝８Ｃ８＋８Ｃ７＋８Ｃ６＋８Ｃ５＋８Ｃ４）の衛星組が選出される。次いで、選出した衛星組それぞれについて、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行うことで、自機の現在位置候補及び時刻誤差候補を算出する。そして、これらの衛星組のうちから、例えば所定の評価基準に従って１つを選択し、選択した衛星組（選択衛星組）の現在位置候補を今回の現在位置Ｐとして決定するとともに、当該衛星組の時刻誤差候補を今回の時刻補誤差Ｔとして決定する。評価基準としては、例えば衛星組のＧＰＳ衛星の幾何学配置に基づく位置精度劣化指数ＰＤＯＰ（Position Dilution of Precision）や、各ＧＰＳ衛星信号の信号強度に基づく方法といった公知の手法により実現される。尚ここで、捕捉されたＧＰＳ衛星から生成される全ての衛星組のうち、例えば６個以上のＧＰＳ衛星からなる数十程度の衛星組を抽出し、抽出した衛星組を対象として測位位置及び時刻誤差を決定することにしても良い。
【００４３】
本実施形態では、測位の開始直後（初回の測位）では、上記測位処理を１回以上繰り返して行い、最後の測位処理において算出した現在位置Ｐを、初回の測位位置として出力（測位出力）する。そして、初回の測位位置を決定し出力した後は、測位処理毎に、算出した現在位置Ｐを測位位置として出力（測位出力）する。
【００４４】
即ち、初回の測位では、各回の測位処理において、現在位置Ｐ及び時刻誤差Ｔを算出すると、算出した今回の現在位置Ｐと、前回の測位処理において算出した現在位置Ｐ０との差（位置差分）ΔＰを算出する。そして、算出した位置差分ΔＰが予め定められた近距離条件（例えば、２００［ｍ］以下）を満たすならば、位置カウンタを「１」加算した値に更新（カウントアップ）し、近距離条件を満たさないならば、位置カウンタをゼロクリアする。ここで、位置カウンタは、測位開始時点ではゼロクリアされている。即ち、このカウント値（位置カウント値）は、位置差分ΔＰが連続して所定値以下となった回数を計数する。
【００４５】
また、今回の時刻誤差Ｔと、前回の測位処理において算出した時刻誤差Ｔ０の差（時刻差分）ΔＴを算出する。そして、算出した時刻差分ΔＴが予め定められた近似条件（例えば、０．０２［秒］以下）を満たすならば、時刻カウンタを「１」加算した値に更新（カウントアップ）し、近似条件を満たさないならば、時刻カウンタをゼロクリアする。ここで、時刻カウンタは、測位開始時点ではゼロクリアされている。即ち、このカウント値（時刻カウント値）は、時刻差分ΔＴが連続して所定値以下となった回数を計数する。
【００４６】
また、位置閾値及び時刻閾値を決定する。具体的には、予め定められた基準閾値（例えば、「３」）を、今回の測位処理におけるＡＰＲ平均値に応じた変更量で増減させて、位置閾値及び時刻閾値それぞれを決定する。ＡＰＲ平均値は、今回の測位処理において選出した衛星組それぞれの帰納的残差ＡＰＲ（ＡＰＲ値）の平均値である。
【００４７】
そして、カウント値それぞれと閾値それぞれとを比較し、位置カウント値が位置閾値に達し、且つ時刻カウント値が時刻閾値に達したならば、今回の現在位置Ｐを初回の測位位置として決定し出力（測位出力）する。一方、位置カウント値が位置閾値に達していない、或いは時刻カウント値が時刻閾値に達していないならば、続いて、次回の測位処理を行う。
【００４８】
ある衛星組についての帰納的残差ＡＰＲ（ＡＰＲ値）は、次式（１）で与えられる。
【数１】
式（１）において、「Ｎ」は、当該衛星組に含まれるＧＰＳ衛星の個数（衛星数）であり、「ｉ（＝１，２，・・・，Ｎ）」は、これらのＧＰＳ衛星のうちのｉ番目のＧＰＳ衛星を表す。また、「ｙｍｉ」は、ｉ番目のＧＰＳ衛星の擬似距離である。また、「ｙｐｉ」は、ｉ番目のＧＰＳ衛星の位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、測位演算により得られた現在位置（ｘ，ｙ，ｚ）との間の距離（近似距離）であり、次式（２）で与えられる。
【数２】
即ち、ＡＰＲ値は、当該衛星組のＧＰＳ衛星それぞれの擬似距離ｙｍと近似距離ｙｐとの差分の二乗和として与えられる。
【００４９】
図２に、ＡＰＲ値と測位精度との関係を示す実験結果の一例を示す。図２（ａ）は、「マルチパス環境」での実験結果を示し、図２（ｂ）は、「オープンスカイ環境」での実験結果を示している。但し、自機の現在位置は既知である。図２では、マルチパス環境及びオープンスカイ環境のそれぞれの受信環境において、各回の測位処理の結果を、測位開始から時系列に示している。測位処理の結果として、当該測位処理において選択した衛星組（選択衛星組）と、ＡＰＲ平均値と、水平誤差とを示している。ＡＰＲ平均値は、当該測位処理において選出された各衛星組のＡＰＲ値の平均値である。「水平誤差」は、既知である自機の位置と、当該測位処理において算出された現在位置Ｐとの水平方向の差分である。また、何れの受信環境においても、５回目の測位処理においてＺカウントがデコードされている。即ち、４回目以前の測位処理がＺカウントのデコード前であり、５回目以降の測位処理がＺカウントのデコード後である。
【００５０】
図２によれば、ＡＰＲ平均値と水平誤差との間には、ＡＰＲ平均値が大きいほど、水平誤差が大きい、即ち測位精度が低い傾向があると判断できる。
【００５１】
また、マルチパス環境とオープンスカイ環境とを比較すると、ＡＰＲ値及び水平誤差は、ともにマルチパス環境のほうがオープンスカイ環境よりも大きい。つまり、ＡＰＲ平均値から受信環境が判断できる。即ち、ＡＰＲ平均値が大きいほど、マルチパス環境である可能性が高く、一方、ＡＰＲ平均値が小さいほど、オープンスカイ環境である可能性が高い。
【００５２】
また、それぞれの受信環境において、Ｚカウントのデコードの前後を比較すると、マルチパス環境では、Ｚカウントのデコード前では、水平誤差が大きく、その値のばらつきが大きいが、Ｚカウントのデコード後では、水平誤差が小さくなっているとともに、その値のばらつきが小さくなっている。更に、Ｚカウントのデコード後では、水平誤差の減少に伴ってＡＰＲ平均値も小さくなっている。つまり、マルチパス環境では、Ｚカウントがデコードされた後に、初回の測位位置を出力することが望ましい。
【００５３】
一方、オープンスカイ環境では、Ｚカウントのデコード前後に関わらず水平誤差に大きな変化がなく、その値のばらつきが小さい上、水平誤差の変化が小さい。また、ＡＰＲ平均値も、Ｚカウントのデコード前後に関わらず、変化が小さく、その値のばらつきも小さい。つまり、オープンスカイ環境では、Ｚカウントのデコード前であっても、初回の測位位置を出力させて良いと判断できる。
【００５４】
従って、本実施形態では、このようなＡＰＲ平均値と測位精度との関係から、初回の測位位置を出力するタイミングを決定している。つまり、位置カウント値が位置閾値に達した否かによって現在位置Ｐのばらつきが小さくなったか否かを判断し、また、時刻カウント値が時刻閾値に達したことによって時刻誤差Ｔのばらつきが小さくなったか否かを判断している。そして、現在位置Ｐのばらつき及び時刻誤差Ｔのばらつきがともに小さくなったと判断されたタイミングで、初回の測位位置を出力している。
【００５５】
また、ＡＰＲ平均値に基づく位置閾値及び時刻閾値の決定を各回の測位処理で行っている。このため、移動中であっても、現在（今回）の測位処理における受信環境に応じて初回の測位位置の出力タイミングを変更している。つまり、ＡＰＲ平均値が大きくマルチパス環境の可能性が高い場合には、位置閾値及び時刻閾値をともに大きく設定し、初回の測位位置を出力するタイミングを遅らせる。また、ＡＰＲ平均値が小さくオープンスカイ環境の可能性が高い場合には、位置閾値及び時刻閾値をともに小さく設定し、初回の測位位置を出力するタイミングを早めている。
【００５６】
図１に戻り、ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１がベースバンド処理回路部３０及びＲＦ受信回路部２１の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。図３に、ＲＯＭ３２の構成の一例を示す。図３によれば、ＲＯＭ３２には、ベースバンド処理プログラム３２１と、カウントアップ条件テーブル３２２と、閾値変更条件テーブル３２３とが記憶されている。
【００５７】
カウントアップ条件テーブル３２２は、位置カウント及び時刻カウントを増加（カウントアップ）させる条件を定義したデータテーブルである。図４に、カウントアップ条件テーブル３２２のデータ構成の一例を示す。図４によれば、カウントアップ条件テーブル３２２は、位置カウンタ及び時刻カウンタそれぞれについて、カウント値を増加（カウントアップ）させる条件が格納されている。即ち、位置カウンタについては、近距離条件として、各回の測位処理における現在位置Ｐのばらつきが「小さい」とみなせる程度の位置差分ΔＰの大きさが定められている。また、時刻カウンタについては、近似条件として、各回の測位処理における時刻誤差Ｔのばらつきが「小さい」とみなせる程度の時刻差分ΔＴの大きさが定められている。
【００５８】
閾値変更条件テーブル３２３は、位置閾値及び時刻閾値を変更する条件を定義したデータテーブルである。図５に、閾値変更条件テーブル３２３のデータ構成の一例を示す。図５によれば、閾値変更条件テーブル３２３は、閾値の変更条件３２３ａと、閾値の変更量３２３ｂとを対応付けて格納している。変更条件３２３ａには、衛星数、ＰＤＯＰ値及びＡＰＲ平均値それぞれの条件値を格納している。上述のように、ＡＰＲ平均値が小さいほどオープンスカイ環境である可能性が高く、逆にＡＰＲ平均値が大きいほどマルチパス環境である可能性が高い。このため、ＡＰＲ平均値については、ＡＰＲ平均値が小さい場合には変更量を負値として閾値を下げ、逆にＡＰＲ平均値が大きい場合には変更量を正値として閾値を上げるように定められている。また、一般的には、ＰＤＯＰ値が小さいほど測位精度が高い傾向がある。このため、ＰＤＯＰ値については、ＰＤＯＰ値が大きい場合には変更量を負値として閾値を下げるように定められている。また、一般的には、衛星数が多いほど、ＰＤＯＰ値が小さくなって測位精度が高い傾向がある。このため、衛星数については、衛星数が多い場合には変更量を負値として閾値を下げるように定められている。
【００５９】
ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３２から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ３１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。図６に、ＲＡＭ３３の構成の一例を示す。図６によれば、ＲＡＭ３３には、衛星位置データ３３１と、衛星組データ３３２と、測位結果データ３３３とが記憶される。
【００６０】
衛星位置データ３３１は、各回の測位処理において捕捉されたＧＰＳ衛星の位置についてのデータである。図７に、衛星位置データ３３１のデータ構成の一例を示す。図７によれば、衛星位置データ３３１は、捕捉されたＧＰＳ衛星３３１ａそれぞれについて、当該ＧＰＳ衛星信号を基に算出された衛星位置３３１ｂを対応付けて格納している。
【００６１】
衛星組データ３３２は、各回の測位処理において選出された衛星組についてのデータである。図８に、衛星組データ３３２のデータ構成の一例を示す。図８によれば、衛星組データ３３２は、選出された衛星組３３２ａそれぞれについて、当該衛星組に含まれるＧＰＳ衛星３３２ｂと、現在位置候補３３２ｃと、時刻誤差候補３３２ｄと、衛星数３３２ｅと、ＰＤＯＰ値３３２ｆと、ＡＰＲ値３３２ｇとを対応付けて格納している。
【００６２】
測位結果データ３３３は、各回の測位処理における算出結果のデータである。図９に、測位結果データ３３３のデータ構成の一例を示す。図９によれば、測位結果データ３３３は、測位開始からの各回の測位処理それぞれについて、測位時刻３３３ａと、選択衛星組３３３ｂと、測位位置３３３ｃと、時刻誤差３３３ｄと、衛星数３３３ｅと、ＰＤＯＰ値３３３ｆと、ＡＰＲ平均値３３３ｇとを対応付けて格納している。
【００６３】
カウンタデータ３３４は、位置カウンタ及び時刻カウンタそれぞれの現在のカウンタ値を格納する。データ３３５は、現在の位置閾値及び時刻閾値それぞれを格納する。
【００６４】
ホストＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４３に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機１の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部３０から入力された携帯電話機１の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部４２に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。
【００６５】
操作部４１は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストＣＰＵ４０に出力する。この操作部４１の操作により、測位の開始／終了指示等の各種指示が入力される。表示部４２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ホストＣＰＵ４０から入力される表示信号に基づく表示画面（例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等）を表示する。
【００６６】
ＲＯＭ４３は、ホストＣＰＵ４０が携帯電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。ＲＡＭ４４は、ホストＣＰＵ４０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ４３から読み出されたプログラムやデータ、操作部４１から入力されたデータ、ホストＣＰＵ４０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【００６７】
携帯電話用アンテナ５０は、携帯電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。携帯電話用無線通信回路部６０は、ＲＦ変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストＣＰＵ４０の制御に従って無線信号の送受信を行う。
【００６８】
［処理の流れ］
図１０は、ベースバンド処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ３１がベースバンド処理プログラム３２１を実行することで実現される。尚、ベースバンド処理に先立ち、ＧＰＳアンテナ１０によるＲＦ信号の受信やＲＦ受信回路部２１によるＩＦ信号へのダウンコンバートを経てデジタル化されたＩＦ信号が、ベースバンド処理回路部３０に入力される状態にあるものとする。
【００６９】
図１０によれば、ＣＰＵ３１は、先ず、初期設定として、位置カウンタ及び時刻カウンタをゼロクリアする（ステップＡ１）。次いで、測位演算処理を行い、今回の現在位置Ｐ及び時刻誤差Ｔを算出する（ステップＡ３）。
【００７０】
図１１は、測位演算処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１１によれば、ＣＰＵ３１は、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に、各ＧＰＳ衛星の位置を含む衛星情報を算出する（ステップＢ１）。次いで、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に、４個以上のＧＰＳ衛星から成る衛星組を選出し（ステップＢ３）、選出した衛星組それぞれを対象としたループＡの処理を行う。
【００７１】
ループＡでは、対象の衛星組の各ＧＰＳ衛星の位置を基に、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行って、現在位置候補及び時刻誤差候補を算出する（ステップＢ５）。また、対象の衛星組に含まれるＧＰＳ衛星の数（衛星数）を算出する（ステップＢ７）。そして、算出した現在位置候補を基に、対象の衛星組のＰＤＯＰ値を算出し（ステップＢ９）、更に、ＡＰＲ値を算出する（ステップＢ１１）。ループＡはこのように行われる。
【００７２】
全ての衛星組を対象としたループＡを終了すると、続いて、各衛星組のＡＰＲ値の平均値であるＡＰＲ平均値を算出する（ステップＢ１３）。また、各衛星組それぞれをＰＤＯＰ値等を用いて評価する評価処理を行う（ステップＢ１５）。そして、評価結果に基づいて衛星組の１つを選択し、選択した衛星組の現在位置候補を今回の測位位置として決定するとともに、当該衛星組の時刻誤差候補を今回の時刻誤差として決定する（ステップＢ１７）。以上の処理を行うと、測位演算処理を終了する。
【００７３】
測位演算処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、カウント処理を行う（ステップＡ５）。
【００７４】
図１２は、カウント処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１２によれば、ＣＰＵ３１は、前回の測位位置と今回の測位位置との差（位置差分）ΔＰを算出する（ステップＣ１）。そして、算出した位置差分ΔＰがカウントアップ条件を満たす（即ち、所定値以下）ならば（ステップＣ３：ＹＥＳ）、位置カウンタを「１」加算した値に更新し（ステップＣ５）、カウントアップ条件を満たさないならば（ステップＣ３：ＮＯ）、位置カウンタをゼロクリアする（ステップＣ７）。
【００７５】
また、前回の時刻誤差と今回の時刻誤差との差（時刻差分）ΔＴを算出する（ステップＣ９）。そして、算出した時刻差分ΔＴがカウントアップ条件を満たす（即ち、所定値以下）ならば（ステップＣ１１：ＹＥＳ）、時刻カウンタを「１」加算した値に更新し（ステップＣ１３）、カウントアップ条件を満たさないならば（ステップＣ１１：ＮＯ）、時刻カウンタをゼロクリアする（ステップＣ１５）。以上の処理を行うと、カウント処理を終了する。
【００７６】
カウント処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、閾値変更処理を行う（ステップＡ７）。
【００７７】
図１３は、閾値変更処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１３によれば、ＣＰＵ３１は、初期設定として、位置閾値及び時刻閾値をともに基準閾値「３」に設定する（ステップＤ１）。次いで、閾値変更条件テーブル３２３を参照して、衛星数を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更する（ステップＤ３）。また、ＰＤＯＰ値を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更し（ステップＤ５）、更に、ＡＰＲ平均値を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更する（ステップＤ７）。以上の処理を行うと、閾値変更処理を終了する。
【００７８】
閾値変更処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、位置カウント値と位置閾値、時刻カウント値と時刻閾値とをそれぞれ比較する。そして、位置カウント値が位置閾値未満である（ステップＡ９：ＮＯ）、或いは時刻カウント値が時刻閾値未満ならば（ステップＡ１１：ＮＯ）、ステップＡ３に戻り、次回の測位を行う。一方、位置カウント値が位置閾値以上であり（ステップＡ９：ＹＥＳ）、且つ時刻カウント値が時刻閾値以上ならば（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、今回の現在位置Ｐを、初回の測位位置として決定し出力する（ステップＡ１３）。ここまでが、初回の測位である。
【００７９】
初回の測位が終了すると、続いて、２回目以降の測位を開始する。即ち、測位演算処理（図１１参照）を行い（ステップＡ１５）、算出した現在位置Ｐを測位結果として出力する（ステップＡ１７）。次いで、測位を終了するか否かを判定し、終了しないならば（ステップＡ１９：ＮＯ）、ステップＡ１５に戻り、次回の測位を行う。測位を終了するならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００８０】
［変形例］
以上、本発明を適用した一実施形態を説明したが、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００８１】
（Ａ）Ｚカウントのデコード
例えば、Ｚカウントがデコードされた後は、マルチパス環境であっても、時刻誤差Ｔのばらつきはほぼゼロとなる。このため、Ｚカウントがデコードされた場合には、カウント値と閾値との比較を行わず、現在位置Ｐを測位位置として決定し出力することにしても良い。
【００８２】
（Ｂ）ホストＣＰＵ
また、ベースバンド処理回路部３０のＣＰＵ３１が行う処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ４０がソフトウェア的に行うことにしても良い。
【００８３】
（Ｃ）測位装置
また、上述の実施形態では、測位装置を備えた電子機器の一種である携帯電話機を説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
【００８４】
（Ｄ）衛星測位システム
また、上述の実施形態では、ＧＰＳを利用した場合を説明したが、例えばＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal Navigation Satellite System）といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。
【００８５】
（Ｅ）記録媒体
また、ベースバンド処理プログラム３２１をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して、携帯電話機等の電子機器にインストールする構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】携帯電話機の内部構成図。
【図２】ＡＲＰ平均値と測位誤差との関係を示す実験結果の一例。
【図３】ＲＯＭの構成図。
【図４】カウントアップ条件テーブルのデータ構成例。
【図５】閾値変更条件テーブルのデータ構成例。
【図６】ＲＡＭの構成図。
【図７】衛星位置データのデータ構成例。
【図８】衛星組データのデータ構成例。
【図９】測位結果データのデータ構成例。
【図１０】ベースバンド処理のフローチャート。
【図１１】ベースバンド処理中に実行される測位演算処理のフローチャート。
【図１２】ベースバンド処理中に実行されるカウント処理のフローチャート。
【図１３】ベースバンド処理中に実行される閾値変更処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００８７】
１ 携帯電話機、２０ ＧＰＳ受信部、２１ ＲＦ受信回路部、２２ 発振回路、３０ ベースバンド処理回路部、３１ ＣＰＵ、３２ ＲＯＭ、３２１ ベースバンド処理プログラム、３２２ カウントアップ条件テーブル、３２３ 閾値変更条件テーブル、３３ ＲＡＭ、３３１ 衛星位置データ、３３２ 衛星組データ、３３３ 測位結果データ、３３４ カウンタデータ、３３５ 閾値データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初回測位出力位置演算決定方法、プログラム、記憶媒体、測位装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、カーナビゲーション装置等で利用されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道を周回する複数のＧＰＳ衛星それぞれからＧＰＳ衛星信号が送出され、ＧＰＳ受信機では、受信したＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出（測位）する。
【０００３】
ところで、捕捉されたＧＰＳ衛星信号の中には、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号が含まれている場合がある。すなわち、マルチパスとは、ＧＰＳ衛星からの直接波に、建物や地形などを反射・回折した間接波が重畳し、複数の経路から同じ電波を受信することである。このような受信環境はマルチパス環境と呼ばれている。このマルチパスの影響を受けているＧＰＳ衛星信号を用いると、現在位置の算出（測位）が正確に行えないおそれがある。つまり、捕捉されたＧＰＳ衛星信号のうちから、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号を除いて測位演算を行う必要がある。そこで、マルチパス等の影響を受けているＧＰＳ衛星信号を判別する方法の一つとして、帰納的残差ＡＰＲを用いた方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４０８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ＧＰＳ受信機では、所定時間毎（例えば、１秒毎）に測位演算を繰り返し行い、算出した現在位置を測位結果として出力するが、測位の開始から初回の測位結果の出力までには、通常、数秒程度を要する。この初回の測位位置の出力までに要する時間ＴＴＦＦ（Time to First Fix）と測位精度との間には、ＴＴＦＦを短縮させると測位精度が低下し、逆に、測位精度の向上を優先させるとＴＴＦＦが長くなりがちになるといった関係があり、測位精度とＴＴＦＦの短縮とのどちらを優先させたほうが良いかは、受信環境によって異なる。例えばマルチパス環境といった全体的に測位精度が低い受信環境では、ＴＴＦＦの短縮よりも測位精度を優先させ、ＴＴＦＦが長くなっても、Ｚカウントがデコードされて測位精度が改善された後、測位結果を出力したほうが望ましい。これに対して、オープンスカイ環境では、測位精度が高いため、ＴＴＦＦの短縮を優先させ、Ｚカウントのデコードを待つことなく測位結果を出力するといったことが可能である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、初回の測位結果の出力の際に、測位精度の向上とＴＴＦＦの短縮とのどちらを優先させるかを、受信環境に応じて適切に判断することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行って、測位開始後に最初に測位出力する測位位置を決定する初回測位出力位置演算決定方法であって、受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理ステップと、前記測位処理ステップによる前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変ステップと、前記測位処理ステップによる前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップとを含むとともに、前記測位処理ステップは、受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、前記ＡＰＲ値算出ステップで算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップとを有し、前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップにおいて算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップを有する初回測位出力位置演算決定方法である。
【０００７】
また、第９の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行う測位装置であって、受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理部と、前記測位処理部による前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変部と、前記測位処理部による前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、最初に測位出力する測位位置に決定する初回測位出力位置決定部とを備えるとともに、前記測位処理部は、受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出部と、前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出部と、前記ＡＰＲ値算出部により算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出部と、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択部とを有し、前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部により算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変部を有する測位装置である。
【０００８】
この第１又は第９の発明によれば、測位位置を算出する測位処理が繰り返し実行回数分繰り返し実行された場合に、最終的に算出された測位位置が測位出力する初回の測位位置に決定される。また、この繰り返し実行回数は、ＡＰＲ平均値に基づいて可変される。
【０００９】
衛星組のＡＰＲ値は、当該衛星組に含まれる各衛星の擬似距離ｙｍ及び近似距離ｙｐを基に、後述の式（１）に従って算出される。各衛星の近似距離ｙｐは、当該衛星の位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を基に算出された現在位置（ｘ、ｙ、ｚ）とを基に、後述の式（２）に従って算出される。
【００１０】
ＡＰＲ値と測位誤差との間には、ＡＰＲ値が大きいほど当該衛星組の測位精度が低いという傾向がある。そして、ＡＰＲ平均値が大きいほど、受信した衛星信号にマルチパス等の影響を受けた衛星信号が含まれた環境、いわゆるマルチパス環境である可能性が高い。つまり、ＡＰＲ平均値から受信環境を判断できる。このため、ＡＰＲ平均値に応じて繰り返し実行回数を可変することで、受信環境に応じた初回の測位位置の測位出力までに要する時間ＴＴＦＦの短縮を図ることが可能となる。例えば、ＡＰＲ平均値が大きい場合には、マルチパス環境であり測位精度が低い可能性が高い。このような場合には、繰り返し実行回数を多くするように可変することで、測位精度の向上を優先させる。一方、ＡＰＲ平均値が小さい場合いは、オープンスカイ環境であり測位精度が高い可能性が高い。このような場合には、繰り返し実行回数を少なくするように可変することで、ＴＴＦＦの短縮を図ることができる。
【００１１】
なお、他の発明として、今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、前記衛星組それぞれについて、前記現在位置候補に基づき当該衛星組の衛星それぞれのＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、前記衛星組それぞれの前記ＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、前記ＡＰＲ平均値に基づいて前記測位処理を繰り返し実行する回数を変更するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップと、前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、を含む初回測位出力位置演算決定方法を構成することとしてもよい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップによる測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変するステップである初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１３】
また、第１０の発明は、第９の発明の測位装置であって、前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部による測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変する測位装置である。
【００１４】
この第２又は第１０の発明によれば、測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数が可変される。ＡＰＲ平均値は、測位処理毎に変動する。このため、測位処理が実行される毎に、当該測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変することで、より適切に繰り返し実行回数を定めることが可能となる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１６】
また、第１１の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を備える測位装置である。
【００１７】
この第３又は第１１の発明によれば、前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、測位位置の距離差が近距離条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った測位位置のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００１８】
第４の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００１９】
また、第１２の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部により選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む測位装置である。
【００２０】
この第４又は第１２の発明によれば、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差が算出され、前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、時刻誤差の差が近似条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った時刻誤差のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００２１】
第５の発明は、第１又は第２の発明の初回測位出力位置演算決定方法であって、前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、１）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む初回測位出力位置演算決定方法である。
【００２２】
また、第１３の発明は、第９又は第１０の発明の測位装置であって、前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部で選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、１）前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む測位装置である。
【００２３】
この第５又は第１３の発明によれば、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差が算出され、１）前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合には、今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数が続行される。つまり、測位位置の距離差が近距離条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達し、且つ時刻誤差の差が近似条件を連続して満たす回数が繰り返し実行回数に達した場合に、初回の測位位置が出力される。これにより、時系列に沿った測位位置及び時刻誤差のばらつきが小さくなった時点で、測位出力する初回の測位位置が決定される。
【００２４】
第７の発明は、測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づき現在位置を測位する測位装置に内蔵されたコンピュータに、上述した何れかの発明の初回測位出力位置演算決定方法を実行させるためのプログラムである。
【００２５】
この第７の発明によれば、このプログラムをコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、上述した初回測位出力位置演算決定方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００２６】
第８の発明は、第７の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００２７】
ここで、記憶媒体とは、記憶されている情報をコンピュータが読み取り可能な、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード、ＩＣメモリ等の記憶媒体である。従って、この第８の発明によれば、記憶媒体に記憶されている情報をコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第７の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
第１４の発明は、第９〜第１３の何れかの発明の測位装置を備えた電子機器である。
【００２９】
この第１４の発明によれば、第９〜第１４の何れかの発明と同様の作用効果を奏する電子機器が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を適用した携帯電話機を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００３１】
［構成］
図１は、本実施形態の携帯電話機１の内部構成を示すブロック図である。図１によれば、携帯電話機１は、ＧＰＳアンテナ１０と、測位装置であるＧＰＳ受信部２０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、操作部４１と、表示部４２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４と、携帯電話用アンテナ５０と、携帯電話用無線通信回路部６０とを備えて構成される。
【００３２】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信したＲＦ信号を出力する。
【００３３】
ＧＰＳ受信部２０は、ＧＰＳアンテナ１０で受信されたＲＦ信号からＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、ＧＰＳ衛星信号から取り出した航法メッセージ等に基づく測位演算を行って現在位置を算出する。このＧＰＳ受信部２０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２１と、発振回路２２と、ベースバンド処理回路部３０とを有している。尚、ＲＦ受信回路部２１とベースバンド処理回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００３４】
発振回路２２は、例えば水晶発振器であり、所定の発振周波数を有する発振信号を生成して出力する。
【００３５】
ＲＦ受信回路部２１は、発振回路２２から入力される発振信号を分周或いは逓倍した信号を、ＧＰＳアンテナ１０から入力されたＲＦ信号に乗算することで、該ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」という）にダウンコンバートし、このＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して出力する。
【００３６】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２１から入力されるＩＦ信号の中からＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾し、データを復号して取り出した航法メッセージや時刻情報等に基づいて、擬似距離の算出演算や測位演算等を行う回路部である。
【００３７】
具体的には、先ず、入力されたＩＦ信号に基づくＧＰＳ衛星信号の捕捉を行う。ＧＰＳ衛星信号の捕捉は、ＩＦ信号からＧＰＳ衛星信号を抽出する処理であり、ＩＦ信号に対する相関処理を行う。具体的には、ＩＦ信号と擬似的に発生させたレプリカＣ／Ａコード（コードレプリカ）との相関を、ＦＦＴ演算を用いて算出するコヒーレント処理を行い、このコヒーレント処理の結果である相関値を積算して相関積算値を算出するインコヒーレント処理を行う。これにより、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＣ／Ａコード及び搬送波周波数の位相が得られる。
【００３８】
ＧＰＳ衛星信号を捕捉したならば、次いで、捕捉したＧＰＳ衛星信号を追尾する。ＧＰＳ衛星信号の追尾は、捕捉した複数のＧＰＳ衛星信号の同期保持を並列的に行う処理であり、例えば遅延ロックループ（ＤＬＬ）で実現されてＣ／Ａコードの位相を追尾するコールドループと、例えば位相ロックループ（ＰＬＬ）で実現されて搬送波周波数の位相を追尾するキャリアループとの処理を行う。そして、追尾した各ＧＰＳ衛星信号のデータを復号して航法メッセージを取り出し、擬似距離の演算や測位演算等を行って、現在位置を測位する処理を行う。
【００３９】
また、このベースバンド処理回路部３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３とを有するとともに、レプリカＣ／Ａコードの発生回路や、相関演算を行う回路、データの復号回路等の各種回路を含む。
【００４０】
ＣＰＵ３１は、ベースバンド処理回路部３０の各部や、ＲＦ受信回路部２１の各部を統括的に制御するとともに、後述のベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。
【００４１】
ベースバンド処理では、ＣＰＵ３１は、補足・追尾されたＧＰＳ衛星信号に含まれる航法メッセージを復号し、復号した航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報及び時間情報を基に現在位置を算出する。即ち、ＧＰＳ衛星それぞれからのＧＰＳ衛星信号の送信時刻と、ＧＰＳ受信機における該ＧＰＳ衛星信号の受信時刻との差から、ＧＰＳ衛星信号の送信時の各ＧＰＳ衛星の位置及びＧＰＳ受信機から各ＧＰＳ衛星までの擬似距離を算出する。そして、現在位置と、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との時刻誤差との４つを未知数とした連立方程式を立て、この連立方程式を解くことで現在位置を算出する。このとき、少なくとも４個以上のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ衛星信号を受信することで、現在位置が算出可能となる。これは、三次元位置である現在位置の各座標値（ｘ，ｙ，ｚ）と、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との時刻誤差Ｔとの４つを未知数とするからである。
【００４２】
具体的には、ＣＰＵ３１は、所定時間間隔（例えば、１秒間隔）で、現在位置Ｐを算出する測位処理を繰り返し行う。測位処理では、捕捉されたＧＰＳ衛星信号から、４個以上のＧＰＳ衛星の組合せである「衛星組」を選出する。例えば、８個のＧＰＳ衛星信号が捕捉された場合、１６３個（＝８Ｃ８＋８Ｃ７＋８Ｃ６＋８Ｃ５＋８Ｃ４）の衛星組が選出される。次いで、選出した衛星組それぞれについて、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行うことで、自機の現在位置候補及び時刻誤差候補を算出する。そして、これらの衛星組のうちから、例えば所定の評価基準に従って１つを選択し、選択した衛星組（選択衛星組）の現在位置候補を今回の現在位置Ｐとして決定するとともに、当該衛星組の時刻誤差候補を今回の時刻補誤差Ｔとして決定する。評価基準としては、例えば衛星組のＧＰＳ衛星の幾何学配置に基づく位置精度劣化指数ＰＤＯＰ（Position Dilution of Precision）や、各ＧＰＳ衛星信号の信号強度に基づく方法といった公知の手法により実現される。尚ここで、捕捉されたＧＰＳ衛星から生成される全ての衛星組のうち、例えば６個以上のＧＰＳ衛星からなる数十程度の衛星組を抽出し、抽出した衛星組を対象として測位位置及び時刻誤差を決定することにしても良い。
【００４３】
本実施形態では、測位の開始直後（初回の測位）では、上記測位処理を１回以上繰り返して行い、最後の測位処理において算出した現在位置Ｐを、初回の測位位置として出力（測位出力）する。そして、初回の測位位置を決定し出力した後は、測位処理毎に、算出した現在位置Ｐを測位位置として出力（測位出力）する。
【００４４】
即ち、初回の測位では、各回の測位処理において、現在位置Ｐ及び時刻誤差Ｔを算出すると、算出した今回の現在位置Ｐと、前回の測位処理において算出した現在位置Ｐ０との差（位置差分）ΔＰを算出する。そして、算出した位置差分ΔＰが予め定められた近距離条件（例えば、２００［ｍ］以下）を満たすならば、位置カウンタを「１」加算した値に更新（カウントアップ）し、近距離条件を満たさないならば、位置カウンタをゼロクリアする。ここで、位置カウンタは、測位開始時点ではゼロクリアされている。即ち、このカウント値（位置カウント値）は、位置差分ΔＰが連続して所定値以下となった回数を計数する。
【００４５】
また、今回の時刻誤差Ｔと、前回の測位処理において算出した時刻誤差Ｔ０の差（時刻差分）ΔＴを算出する。そして、算出した時刻差分ΔＴが予め定められた近似条件（例えば、０．０２［秒］以下）を満たすならば、時刻カウンタを「１」加算した値に更新（カウントアップ）し、近似条件を満たさないならば、時刻カウンタをゼロクリアする。ここで、時刻カウンタは、測位開始時点ではゼロクリアされている。即ち、このカウント値（時刻カウント値）は、時刻差分ΔＴが連続して所定値以下となった回数を計数する。
【００４６】
また、位置閾値及び時刻閾値を決定する。具体的には、予め定められた基準閾値（例えば、「３」）を、今回の測位処理におけるＡＰＲ平均値に応じた変更量で増減させて、位置閾値及び時刻閾値それぞれを決定する。ＡＰＲ平均値は、今回の測位処理において選出した衛星組それぞれの帰納的残差ＡＰＲ（ＡＰＲ値）の平均値である。
【００４７】
そして、カウント値それぞれと閾値それぞれとを比較し、位置カウント値が位置閾値に達し、且つ時刻カウント値が時刻閾値に達したならば、今回の現在位置Ｐを初回の測位位置として決定し出力（測位出力）する。一方、位置カウント値が位置閾値に達していない、或いは時刻カウント値が時刻閾値に達していないならば、続いて、次回の測位処理を行う。
【００４８】
ある衛星組についての帰納的残差ＡＰＲ（ＡＰＲ値）は、次式（１）で与えられる。
【数１】
式（１）において、「Ｎ」は、当該衛星組に含まれるＧＰＳ衛星の個数（衛星数）であり、「ｉ（＝１，２，・・・，Ｎ）」は、これらのＧＰＳ衛星のうちのｉ番目のＧＰＳ衛星を表す。また、「ｙｍｉ」は、ｉ番目のＧＰＳ衛星の擬似距離である。また、「ｙｐｉ」は、ｉ番目のＧＰＳ衛星の位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、測位演算により得られた現在位置（ｘ，ｙ，ｚ）との間の距離（近似距離）であり、次式（２）で与えられる。
【数２】
即ち、ＡＰＲ値は、当該衛星組のＧＰＳ衛星それぞれの擬似距離ｙｍと近似距離ｙｐとの差分の二乗和として与えられる。
【００４９】
図２に、ＡＰＲ値と測位精度との関係を示す実験結果の一例を示す。図２（ａ）は、「マルチパス環境」での実験結果を示し、図２（ｂ）は、「オープンスカイ環境」での実験結果を示している。但し、自機の現在位置は既知である。図２では、マルチパス環境及びオープンスカイ環境のそれぞれの受信環境において、各回の測位処理の結果を、測位開始から時系列に示している。測位処理の結果として、当該測位処理において選択した衛星組（選択衛星組）と、ＡＰＲ平均値と、水平誤差とを示している。ＡＰＲ平均値は、当該測位処理において選出された各衛星組のＡＰＲ値の平均値である。「水平誤差」は、既知である自機の位置と、当該測位処理において算出された現在位置Ｐとの水平方向の差分である。また、何れの受信環境においても、５回目の測位処理においてＺカウントがデコードされている。即ち、４回目以前の測位処理がＺカウントのデコード前であり、５回目以降の測位処理がＺカウントのデコード後である。
【００５０】
図２によれば、ＡＰＲ平均値と水平誤差との間には、ＡＰＲ平均値が大きいほど、水平誤差が大きい、即ち測位精度が低い傾向があると判断できる。
【００５１】
また、マルチパス環境とオープンスカイ環境とを比較すると、ＡＰＲ値及び水平誤差は、ともにマルチパス環境のほうがオープンスカイ環境よりも大きい。つまり、ＡＰＲ平均値から受信環境が判断できる。即ち、ＡＰＲ平均値が大きいほど、マルチパス環境である可能性が高く、一方、ＡＰＲ平均値が小さいほど、オープンスカイ環境である可能性が高い。
【００５２】
また、それぞれの受信環境において、Ｚカウントのデコードの前後を比較すると、マルチパス環境では、Ｚカウントのデコード前では、水平誤差が大きく、その値のばらつきが大きいが、Ｚカウントのデコード後では、水平誤差が小さくなっているとともに、その値のばらつきが小さくなっている。更に、Ｚカウントのデコード後では、水平誤差の減少に伴ってＡＰＲ平均値も小さくなっている。つまり、マルチパス環境では、Ｚカウントがデコードされた後に、初回の測位位置を出力することが望ましい。
【００５３】
一方、オープンスカイ環境では、Ｚカウントのデコード前後に関わらず水平誤差に大きな変化がなく、その値のばらつきが小さい上、水平誤差の変化が小さい。また、ＡＰＲ平均値も、Ｚカウントのデコード前後に関わらず、変化が小さく、その値のばらつきも小さい。つまり、オープンスカイ環境では、Ｚカウントのデコード前であっても、初回の測位位置を出力させて良いと判断できる。
【００５４】
従って、本実施形態では、このようなＡＰＲ平均値と測位精度との関係から、初回の測位位置を出力するタイミングを決定している。つまり、位置カウント値が位置閾値に達した否かによって現在位置Ｐのばらつきが小さくなったか否かを判断し、また、時刻カウント値が時刻閾値に達したことによって時刻誤差Ｔのばらつきが小さくなったか否かを判断している。そして、現在位置Ｐのばらつき及び時刻誤差Ｔのばらつきがともに小さくなったと判断されたタイミングで、初回の測位位置を出力している。
【００５５】
また、ＡＰＲ平均値に基づく位置閾値及び時刻閾値の決定を各回の測位処理で行っている。このため、移動中であっても、現在（今回）の測位処理における受信環境に応じて初回の測位位置の出力タイミングを変更している。つまり、ＡＰＲ平均値が大きくマルチパス環境の可能性が高い場合には、位置閾値及び時刻閾値をともに大きく設定し、初回の測位位置を出力するタイミングを遅らせる。また、ＡＰＲ平均値が小さくオープンスカイ環境の可能性が高い場合には、位置閾値及び時刻閾値をともに小さく設定し、初回の測位位置を出力するタイミングを早めている。
【００５６】
図１に戻り、ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１がベースバンド処理回路部３０及びＲＦ受信回路部２１の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。図３に、ＲＯＭ３２の構成の一例を示す。図３によれば、ＲＯＭ３２には、ベースバンド処理プログラム３２１と、カウントアップ条件テーブル３２２と、閾値変更条件テーブル３２３とが記憶されている。
【００５７】
カウントアップ条件テーブル３２２は、位置カウント及び時刻カウントを増加（カウントアップ）させる条件を定義したデータテーブルである。図４に、カウントアップ条件テーブル３２２のデータ構成の一例を示す。図４によれば、カウントアップ条件テーブル３２２は、位置カウンタ及び時刻カウンタそれぞれについて、カウント値を増加（カウントアップ）させる条件が格納されている。即ち、位置カウンタについては、近距離条件として、各回の測位処理における現在位置Ｐのばらつきが「小さい」とみなせる程度の位置差分ΔＰの大きさが定められている。また、時刻カウンタについては、近似条件として、各回の測位処理における時刻誤差Ｔのばらつきが「小さい」とみなせる程度の時刻差分ΔＴの大きさが定められている。
【００５８】
閾値変更条件テーブル３２３は、位置閾値及び時刻閾値を変更する条件を定義したデータテーブルである。図５に、閾値変更条件テーブル３２３のデータ構成の一例を示す。図５によれば、閾値変更条件テーブル３２３は、閾値の変更条件３２３ａと、閾値の変更量３２３ｂとを対応付けて格納している。変更条件３２３ａには、衛星数、ＰＤＯＰ値及びＡＰＲ平均値それぞれの条件値を格納している。上述のように、ＡＰＲ平均値が小さいほどオープンスカイ環境である可能性が高く、逆にＡＰＲ平均値が大きいほどマルチパス環境である可能性が高い。このため、ＡＰＲ平均値については、ＡＰＲ平均値が小さい場合には変更量を負値として閾値を下げ、逆にＡＰＲ平均値が大きい場合には変更量を正値として閾値を上げるように定められている。また、一般的には、ＰＤＯＰ値が小さいほど測位精度が高い傾向がある。このため、ＰＤＯＰ値については、ＰＤＯＰ値が大きい場合には変更量を負値として閾値を下げるように定められている。また、一般的には、衛星数が多いほど、ＰＤＯＰ値が小さくなって測位精度が高い傾向がある。このため、衛星数については、衛星数が多い場合には変更量を負値として閾値を下げるように定められている。
【００５９】
ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３２から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ３１が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。図６に、ＲＡＭ３３の構成の一例を示す。図６によれば、ＲＡＭ３３には、衛星位置データ３３１と、衛星組データ３３２と、測位結果データ３３３とが記憶される。
【００６０】
衛星位置データ３３１は、各回の測位処理において捕捉されたＧＰＳ衛星の位置についてのデータである。図７に、衛星位置データ３３１のデータ構成の一例を示す。図７によれば、衛星位置データ３３１は、捕捉されたＧＰＳ衛星３３１ａそれぞれについて、当該ＧＰＳ衛星信号を基に算出された衛星位置３３１ｂを対応付けて格納している。
【００６１】
衛星組データ３３２は、各回の測位処理において選出された衛星組についてのデータである。図８に、衛星組データ３３２のデータ構成の一例を示す。図８によれば、衛星組データ３３２は、選出された衛星組３３２ａそれぞれについて、当該衛星組に含まれるＧＰＳ衛星３３２ｂと、現在位置候補３３２ｃと、時刻誤差候補３３２ｄと、衛星数３３２ｅと、ＰＤＯＰ値３３２ｆと、ＡＰＲ値３３２ｇとを対応付けて格納している。
【００６２】
測位結果データ３３３は、各回の測位処理における算出結果のデータである。図９に、測位結果データ３３３のデータ構成の一例を示す。図９によれば、測位結果データ３３３は、測位開始からの各回の測位処理それぞれについて、測位時刻３３３ａと、選択衛星組３３３ｂと、測位位置３３３ｃと、時刻誤差３３３ｄと、衛星数３３３ｅと、ＰＤＯＰ値３３３ｆと、ＡＰＲ平均値３３３ｇとを対応付けて格納している。
【００６３】
カウンタデータ３３４は、位置カウンタ及び時刻カウンタそれぞれの現在のカウンタ値を格納する。データ３３５は、現在の位置閾値及び時刻閾値それぞれを格納する。
【００６４】
ホストＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４３に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機１の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部３０から入力された携帯電話機１の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部４２に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。
【００６５】
操作部４１は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストＣＰＵ４０に出力する。この操作部４１の操作により、測位の開始／終了指示等の各種指示が入力される。表示部４２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ホストＣＰＵ４０から入力される表示信号に基づく表示画面（例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等）を表示する。
【００６６】
ＲＯＭ４３は、ホストＣＰＵ４０が携帯電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。ＲＡＭ４４は、ホストＣＰＵ４０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ４３から読み出されたプログラムやデータ、操作部４１から入力されたデータ、ホストＣＰＵ４０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【００６７】
携帯電話用アンテナ５０は、携帯電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。携帯電話用無線通信回路部６０は、ＲＦ変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストＣＰＵ４０の制御に従って無線信号の送受信を行う。
【００６８】
［処理の流れ］
図１０は、ベースバンド処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ３１がベースバンド処理プログラム３２１を実行することで実現される。尚、ベースバンド処理に先立ち、ＧＰＳアンテナ１０によるＲＦ信号の受信やＲＦ受信回路部２１によるＩＦ信号へのダウンコンバートを経てデジタル化されたＩＦ信号が、ベースバンド処理回路部３０に入力される状態にあるものとする。
【００６９】
図１０によれば、ＣＰＵ３１は、先ず、初期設定として、位置カウンタ及び時刻カウンタをゼロクリアする（ステップＡ１）。次いで、測位演算処理を行い、今回の現在位置Ｐ及び時刻誤差Ｔを算出する（ステップＡ３）。
【００７０】
図１１は、測位演算処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１１によれば、ＣＰＵ３１は、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に、各ＧＰＳ衛星の位置を含む衛星情報を算出する（ステップＢ１）。次いで、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に、４個以上のＧＰＳ衛星から成る衛星組を選出し（ステップＢ３）、選出した衛星組それぞれを対象としたループＡの処理を行う。
【００７１】
ループＡでは、対象の衛星組の各ＧＰＳ衛星の位置を基に、例えば最小二乗法を用いた測位演算を行って、現在位置候補及び時刻誤差候補を算出する（ステップＢ５）。また、対象の衛星組に含まれるＧＰＳ衛星の数（衛星数）を算出する（ステップＢ７）。そして、算出した現在位置候補を基に、対象の衛星組のＰＤＯＰ値を算出し（ステップＢ９）、更に、ＡＰＲ値を算出する（ステップＢ１１）。ループＡはこのように行われる。
【００７２】
全ての衛星組を対象としたループＡを終了すると、続いて、各衛星組のＡＰＲ値の平均値であるＡＰＲ平均値を算出する（ステップＢ１３）。また、各衛星組それぞれをＰＤＯＰ値等を用いて評価する評価処理を行う（ステップＢ１５）。そして、評価結果に基づいて衛星組の１つを選択し、選択した衛星組の現在位置候補を今回の測位位置として決定するとともに、当該衛星組の時刻誤差候補を今回の時刻誤差として決定する（ステップＢ１７）。以上の処理を行うと、測位演算処理を終了する。
【００７３】
測位演算処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、カウント処理を行う（ステップＡ５）。
【００７４】
図１２は、カウント処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１２によれば、ＣＰＵ３１は、前回の測位位置と今回の測位位置との差（位置差分）ΔＰを算出する（ステップＣ１）。そして、算出した位置差分ΔＰがカウントアップ条件を満たす（即ち、所定値以下）ならば（ステップＣ３：ＹＥＳ）、位置カウンタを「１」加算した値に更新し（ステップＣ５）、カウントアップ条件を満たさないならば（ステップＣ３：ＮＯ）、位置カウンタをゼロクリアする（ステップＣ７）。
【００７５】
また、前回の時刻誤差と今回の時刻誤差との差（時刻差分）ΔＴを算出する（ステップＣ９）。そして、算出した時刻差分ΔＴがカウントアップ条件を満たす（即ち、所定値以下）ならば（ステップＣ１１：ＹＥＳ）、時刻カウンタを「１」加算した値に更新し（ステップＣ１３）、カウントアップ条件を満たさないならば（ステップＣ１１：ＮＯ）、時刻カウンタをゼロクリアする（ステップＣ１５）。以上の処理を行うと、カウント処理を終了する。
【００７６】
カウント処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、閾値変更処理を行う（ステップＡ７）。
【００７７】
図１３は、閾値変更処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１３によれば、ＣＰＵ３１は、初期設定として、位置閾値及び時刻閾値をともに基準閾値「３」に設定する（ステップＤ１）。次いで、閾値変更条件テーブル３２３を参照して、衛星数を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更する（ステップＤ３）。また、ＰＤＯＰ値を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更し（ステップＤ５）、更に、ＡＰＲ平均値を基に、位置閾値及び時刻閾値を変更する（ステップＤ７）。以上の処理を行うと、閾値変更処理を終了する。
【００７８】
閾値変更処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、続いて、位置カウント値と位置閾値、時刻カウント値と時刻閾値とをそれぞれ比較する。そして、位置カウント値が位置閾値未満である（ステップＡ９：ＮＯ）、或いは時刻カウント値が時刻閾値未満ならば（ステップＡ１１：ＮＯ）、ステップＡ３に戻り、次回の測位を行う。一方、位置カウント値が位置閾値以上であり（ステップＡ９：ＹＥＳ）、且つ時刻カウント値が時刻閾値以上ならば（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、今回の現在位置Ｐを、初回の測位位置として決定し出力する（ステップＡ１３）。ここまでが、初回の測位である。
【００７９】
初回の測位が終了すると、続いて、２回目以降の測位を開始する。即ち、測位演算処理（図１１参照）を行い（ステップＡ１５）、算出した現在位置Ｐを測位結果として出力する（ステップＡ１７）。次いで、測位を終了するか否かを判定し、終了しないならば（ステップＡ１９：ＮＯ）、ステップＡ１５に戻り、次回の測位を行う。測位を終了するならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００８０】
［変形例］
以上、本発明を適用した一実施形態を説明したが、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００８１】
（Ａ）Ｚカウントのデコード
例えば、Ｚカウントがデコードされた後は、マルチパス環境であっても、時刻誤差Ｔのばらつきはほぼゼロとなる。このため、Ｚカウントがデコードされた場合には、カウント値と閾値との比較を行わず、現在位置Ｐを測位位置として決定し出力することにしても良い。
【００８２】
（Ｂ）ホストＣＰＵ
また、ベースバンド処理回路部３０のＣＰＵ３１が行う処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ４０がソフトウェア的に行うことにしても良い。
【００８３】
（Ｃ）測位装置
また、上述の実施形態では、測位装置を備えた電子機器の一種である携帯電話機を説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
【００８４】
（Ｄ）衛星測位システム
また、上述の実施形態では、ＧＰＳを利用した場合を説明したが、例えばＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal Navigation Satellite System）といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。
【００８５】
（Ｅ）記録媒体
また、ベースバンド処理プログラム３２１をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して、携帯電話機等の電子機器にインストールする構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】携帯電話機の内部構成図。
【図２】ＡＲＰ平均値と測位誤差との関係を示す実験結果の一例。
【図３】ＲＯＭの構成図。
【図４】カウントアップ条件テーブルのデータ構成例。
【図５】閾値変更条件テーブルのデータ構成例。
【図６】ＲＡＭの構成図。
【図７】衛星位置データのデータ構成例。
【図８】衛星組データのデータ構成例。
【図９】測位結果データのデータ構成例。
【図１０】ベースバンド処理のフローチャート。
【図１１】ベースバンド処理中に実行される測位演算処理のフローチャート。
【図１２】ベースバンド処理中に実行されるカウント処理のフローチャート。
【図１３】ベースバンド処理中に実行される閾値変更処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００８７】
１ 携帯電話機、２０ ＧＰＳ受信部、２１ ＲＦ受信回路部、２２ 発振回路、３０ ベースバンド処理回路部、３１ ＣＰＵ、３２ ＲＯＭ、３２１ ベースバンド処理プログラム、３２２ カウントアップ条件テーブル、３２３ 閾値変更条件テーブル、３３ ＲＡＭ、３３１ 衛星位置データ、３３２ 衛星組データ、３３３ 測位結果データ、３３４ カウンタデータ、３３５ 閾値データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行って、測位開始後に最初に測位出力する測位位置を決定する初回測位出力位置演算決定方法であって、
受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理ステップと、
前記測位処理ステップによる前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変ステップと、
前記測位処理ステップによる前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、
を含むとともに、
前記測位処理ステップは、
受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、
前記ＡＰＲ値算出ステップで算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、
を有し、
前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップにおいて算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップを有する、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップによる測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変するステップである初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを含む初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、
前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、
前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、
前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、
１）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項６】
今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、
前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、
前記衛星組それぞれについて、前記現在位置候補に基づき当該衛星組の衛星それぞれのＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、
前記衛星組それぞれの前記ＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、
前記ＡＰＲ平均値に基づいて前記測位処理を繰り返し実行する回数を変更するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップと、
前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、
を含む初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項７】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づき現在位置を測位する測位装置に内蔵されたコンピュータに、請求項１〜６の何れか一項に記載の初回測位出力位置演算決定方法を実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載されたプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項９】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行う測位装置であって、
受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理部と、
前記測位処理部による前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変部と、
前記測位処理部による前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、最初に測位出力する測位位置に決定する初回測位出力位置決定部と、
を備えるとともに、
前記測位処理部は、
受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出部と、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出部と、
前記ＡＰＲ値算出部により算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出部と、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択部と、
を有し、
前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部により算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変部を有する、
測位装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測位装置であって、
前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部による測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変する測位装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を備える測位装置。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、
前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部により選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、
前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む、
測位装置。
【請求項１３】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、
前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部で選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、
１）前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む、
測位装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
【請求項１】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行って、測位開始後に最初に測位出力する測位位置を決定する初回測位出力位置演算決定方法であって、
受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理ステップと、
前記測位処理ステップによる前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変ステップと、
前記測位処理ステップによる前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、
を含むとともに、
前記測位処理ステップは、
受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、
前記ＡＰＲ値算出ステップで算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、
を有し、
前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップにおいて算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップを有する、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記繰り返し回数可変ステップは、前記測位処理ステップによる測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変するステップである初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを含む初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、
前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、
前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の初回測位出力位置演算決定方法であって、
前記現在位置候補算出ステップは、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出するステップであり、
前記測位処理ステップは、前記今回測位位置選択ステップで選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出ステップで算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定ステップを有し、
１）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理ステップによる前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数ステップを更に含む、
初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項６】
今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出ステップと、
前記衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出ステップと、
前記衛星組それぞれについて、前記現在位置候補に基づき当該衛星組の衛星それぞれのＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出ステップと、
前記衛星組それぞれの前記ＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記衛星組それぞれの前記現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択ステップと、
前記ＡＰＲ平均値に基づいて前記測位処理を繰り返し実行する回数を変更するＡＰＲ平均値基準回数可変ステップと、
前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、測位出力する初回の測位位置に決定する初回測位出力位置決定ステップと、
を含む初回測位出力位置演算決定方法。
【請求項７】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づき現在位置を測位する測位装置に内蔵されたコンピュータに、請求項１〜６の何れか一項に記載の初回測位出力位置演算決定方法を実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載されたプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項９】
測位用の衛星から送出される衛星信号を受信し、該受信した衛星信号に基づく現在位置の測位演算を行う測位装置であって、
受信された衛星信号に基づく測位演算を行って測位位置を算出する測位処理を実行する測位処理部と、
前記測位処理部による前記測位処理の繰り返し実行回数を可変する繰り返し回数可変部と、
前記測位処理部による前記測位処理が前記繰り返し実行回数分実行された場合に、最終的に算出された測位位置を、最初に測位出力する測位位置に決定する初回測位出力位置決定部と、
を備えるとともに、
前記測位処理部は、
受信された衛星信号に基づいて今回の測位処理に用いる衛星の組合せである衛星組を選出する衛星組選出部と、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて現在位置候補を算出する現在位置候補算出部と、
前記選出された衛星組それぞれについて、当該衛星組の衛星それぞれの、１）擬似距離と、２）当該衛星と前記算出された現在位置候補間の距離である近似距離と、の差分の二乗和であるＡＰＲ値を算出するＡＰＲ値算出部と、
前記ＡＰＲ値算出部により算出された衛星組それぞれのＡＰＲ値を平均することで、今回の測位処理のＡＰＲ平均値を算出する平均値算出部と、
前記算出された衛星組それぞれの現在位置候補の中から択一的に現在位置候補を選択して、今回の測位処理による測位位置とする今回測位位置選択部と、
を有し、
前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部により算出されたＡＰＲ平均値に基づいて繰り返し実行回数を可変するＡＰＲ平均値基準回数可変部を有する、
測位装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測位装置であって、
前記繰り返し回数可変部は、前記測位処理部による測位処理が実行される毎に、今回の測位処理の際に算出されたＡＰＲ平均値に基づき繰り返し実行回数を可変する測位装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と、今回の測位処理による測位位置との距離差が、所定の近距離条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を備える測位装置。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、
前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部により選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、
前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と、今回の測位処理による時刻誤差との差が、所定の近似条件を満たさない場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、満たす場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む、
測位装置。
【請求項１３】
請求項９又は１０に記載の測位装置であって、
前記現在位置候補算出部は、現在位置候補の算出とともに、当該衛星組に含まれる各衛星の衛星信号を用いて時刻誤差を算出し、
前記測位処理部は、前記今回測位位置選択部で選択された現在位置候補が前記現在位置候補算出部により算出された際に算出された時刻誤差を、今回の測位処理による時刻誤差とする今回時刻誤差決定部を有し、
１）前記測位処理部による前回の測位処理による測位位置と今回の測位処理による測位位置との距離差が所定の近距離条件を満たさない場合、或いは、２）前記測位処理部による前回の測位処理による時刻誤差と今回の測位処理による時刻誤差との差が所定の近似条件を満たさない場合の何れかに該当する場合には今回までの繰り返し回数をリセットして繰り返し回数の計数をやり直し、何れにも該当しない場合には繰り返し回数の計数を続行する繰り返し回数計数部を更に含む、
測位装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２８１５５２（Ｐ２００８−２８１５５２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７１１５（Ｐ２００８−３７１１５）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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