基地局または受信装置および移動局測位システム
【課題】マッチドフィルタなどの大規模な回路を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる受信装置（基地局１２）、および移動局位置測位システムを提供する。
【解決手段】受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部３０と、測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、相関指標値を算出する時間ずれ検出部３２と、前記ずらし量を受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定するずらし量決定部３８と、算出される相関指標値が最小となる際のずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部４４とを有し、受信時刻算出部４４によって算出された複数の基地局１２における移動局からの電波の受信時刻に基づいて移動局の位置を算出する。
【解決手段】受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部３０と、測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、相関指標値を算出する時間ずれ検出部３２と、前記ずらし量を受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定するずらし量決定部３８と、算出される相関指標値が最小となる際のずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部４４とを有し、受信時刻算出部４４によって算出された複数の基地局１２における移動局からの電波の受信時刻に基づいて移動局の位置を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が送信する電波を複数の基地局が受信し、その受信結果である基地局のそれぞれにおける受信時刻に基づいて算出される電波の伝搬時間に基づいて移動局の位置の推定を行なう移動局測位システムおよび基地局に関するものであり、特に、受信した電波に含まれるデータのデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとの対応するデータ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和に基づいて前記受信時刻を算出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動局が送信する電波を複数の基地局で受信し、これらの複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻に基づいて、前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離を算出し、算出された距離に基づいて移動局の位置の検出を行なう測位システムが提案されている。
【０００３】
かかる測位システムにおいては、前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離は、電波の伝搬時間に基づいて算出される。また、この電波の伝搬時間は移動局による電波の送信時刻と前記複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻に基づいて算出されることから、測位精度を高精度に行なうためには、前記複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻の検出をより高精度に行なう必要がある。特許文献１には、無線端末間でスペクトラム拡散された信号の位相を精密に検出することにより電波の伝搬時間を検出する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５１０５６６
【０００５】
例えば特許文献１が開示するように、移動局および基地局間で拡散符号を含む電波の送受信を行い、受信側において受信した拡散符号とそのレプリカ符号との相関値を算出し、相関値のピーク値の発生に基づいて受信時刻を得る方法が広く用いられている。かかる拡散符号を用いる方法においては、前記相関値のピークが顕著に生ずるため、受信時刻の検出が容易であるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
受信時刻の精度を向上させるためには、受信側におけるサンプリング周波数を高くすることが考えられる。しかしながら、前述のように拡散符号の相関値を算出し、そのピークの発生に基づいて受信時刻を得る方法においては、具体的には例えば前記サンプリング周波数によりサンプリングされた受信データとレプリカ符号とから例えば図２３に示すようなマッチドフィルタにより相関値を算出するので、サンプリング周波数を高くすると、相関値の算出に必要となる計算量、あるいはそれを処理するマッチドフィルタの規模が膨大となり、実現が困難である。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、マッチドフィルタのような大規模な回路を必要とせず、高精度に電波の受信時刻を検出することのできる基地局または受信装置および移動局測位システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するための請求項１にかかる発明は、（ａ）所定の符号データを含む電波を受信し、受信した電波に含まれる前記符号データと予め記憶された前記符号データのレプリカ符号とを比較し、その比較結果に基づいて、電波の受信時刻を算出する受信装置であって、（ｂ）電波を受信する受信部と、（ｃ）該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、（ｄ）前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部が時刻の測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、（ｅ）前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、（ｆ）前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、（ｇ）前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
好適には、請求項２にかかる発明は、（ａ）前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、（ｂ）前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１２】
また好適には、請求項５にかかる発明は、前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための請求項６にかかる発明は、（ａ）移動局から送信される電波を複数の基地局において受信し、該複数の基地局における電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、（ｂ）前記移動局は、所定の符号データを含む電波と、該所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号を含む電波とを送信する送信部を備え、（ｃ）前記基地局は、電波を受信する受信部と、（ｄ）該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、（ｅ）前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部が時刻の測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、（ｆ）前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を前記所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応するデータ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、（ｇ）前記ずらし量を受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、（ｈ）前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を備え、（ｇ）前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置を算出する測位部を有することを特徴とする。
【００１４】
好適には、請求項７にかかる発明は、（ａ）反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、（ｂ）前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１７】
また好適には、請求項１０にかかる発明は、前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１にかかる受信装置によれば、前記受信符号解析部により、受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、前記解析実行区間設定部により前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間が決定され、前記時間ずれ検出部により、前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値が算出され、前記ずらし量決定部により、前記ずらし量が前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定され、前記受信時刻算出部により、前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻が算出されるので、例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出を行なう大規模な回路を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる。
【００１９】
また、請求項６にかかる移動局測位システムによれば、前記移動局から送信される電波について、前記基地局の前記受信符号解析部により、受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、前記解析実行区間設定部により前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部を実行する区間が決定され、前記時間ずれ検出部により、前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方をずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値が算出され、前記ずらし量決定部により、前記ずらし量が前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定され、前記受信時刻算出部により、前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻が算出されるので、前記基地局において例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる、また、前記測位部において、前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記移動局における電波の送信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置が算出されるので、前記精度よく算出された受信時刻に基づいて精度のよい移動局の位置の算出を行なうことができる。
【００２０】
また、請求項２にかかる受信装置、あるいは請求項７にかかる移動局測位システムによれば、前記受信時刻算出部によって、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小が検出され、前記ずらし量決定部により、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量が決定されるので、基地局または受信装置において受信した電波の受信時刻が算出される度に前記ずらし量が決定され、受信時刻の検出精度を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項３にかかる受信装置、あるいは請求項８にかかる移動局測位システムによれば、前記ずらし量決定部によって、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、前記時間ずれ検出部の反復実行に要する時間を短縮することができる。
【００２２】
また、請求項４にかかる受信装置、あるいは請求項９にかかる移動局測位システムによれば、前記ずらし量決定部により、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、電波の受信において生ずるジッタのジッタ量を考慮して前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、前記次回実行時におけるずらし量を好適に決定することができる。
【００２３】
また、請求項５にかかる受信装置、あるいは請求項１０にかかる移動局測位システムによれば、前記時間ずれ検出部により、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定された符号データにデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないので、移動局と基地局との通信にビットエラーが生じる場合においても、その影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の測位システム８の構成の一例を示した図である。図１に示すように、測位システム８は、移動可能な移動局１０、既知の位置に固定され、前記移動局１０と無線による通信を行なう機能を有する第１基地局１２Ａ、乃至第４基地局１２Ｄの４つの基地局１２（以下、第１基地局１２Ａ、乃至第４基地局１２Ｄを区別しない場合、基地局１２という。）、および例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂コンピュータを含んで構成されるサーバ１４を含んで構成される。なお、移動局１０の数は１個以上であれば特に限定されない。また、基地局１２はそれぞれ、通信ケーブル１８によってサーバ１４と接続され、例えば基地局１２およびサーバ１４によりＬＡＮが構築され、相互に通信可能とされている。なお、基地局１２が本発明の受信装置に対応する。
【００２６】
図２は、移動局１０の有する制御機能の一例を説明するブロック図である。移動局１０はアンテナ６２、送受信切換部６４、受信部６６、時計７０、送信符号発生部７２、送信部７４などを含んで構成される。また、この移動局１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記送信符号発生部７２などにおける処理を実行するようになっている。
【００２７】
受信部６６および送信部７４は、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ６２を用いて電波の送受信を行なう。例えば送信部７４は、後述する送信符号発生部７２によって発生された符号などを含む電波を送信する。また、受信部６６は、基地局１２によって送信される電波を受信する。すなわち、送信部７４は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などの変調を行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有し、また、受信部６６は、アンテナ６２によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される受信機能を含む。このとき、送信部７４および受信部６６が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、送信部７４および受信部６６はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。
【００２８】
また、アンテナ６２は、前述の送信部７４および受信部６６が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数に適したものが用いられる。また、移動局１０の位置にかかわらず、すなわち移動局１０から見た基地局１２の方向に関わらず移動局１０からの距離が同じ位置に基地局１２が存在する場合には同じ強さで電波を受信できるように、アンテナ６２は少なくとも電波の伝搬方向に関して無指向性であるアンテナが好適に用いられる。
【００２９】
送受信切換器６４は、前記受信部６６と送信部７４との何れを作動状態とするかを切り換える。すなわち、移動局１０が無線の受信状態にあるか送信状態にあるかを切り換える。好適には例えば、通常は移動局１０を受信状態としておき、例えば後述する送信符号発生部７２によって生成される符号データを含む電波である測位のための電波を送信する場合など、基地局１２へ電波を送信する時においてのみ、移動局１０が送信状態とされてもよい。
【００３０】
送信符号発生部７２は、移動局１０から送信される電波に含まれる送信符号を生成する。この送信符号は、移動局１０からの電波を受信した基地局１２において後述する受信符号解析部３０、時間ずれ検出部３２、受信時刻算出部４４などにおける電波の受信時刻の算出に用いられる符号データと、その符号データよりも予め定められた所定時間だけ前に送信される予告符号とを含んで構成される。この符号データは、例えば好適には０と１の出現が規則的でない符号、例えばＭ系列符号や、ＧＰＳにおいても使用されているＧｏｌｄ系列符号などの疑似雑音符号（ｐｓｅｕｄｏ−ｎｏｉｓｅ ｃｏｄｅ；ＰＮ符号）が用いられる。また、予告符号は、これを受信する基地局１２との間でその内容が予め共有された符号であればよく、例えば前記符号データとは異なる内容の拡散符号や、移動局１０と基地局１２との通信におけるプリアンブルが用いられる。
【００３１】
図５に、送信符号発生部７２によって発生させられ、送信部７４によって送信される送信符号の一例を時間の経過と共に示す。図５においては右に行くほど時間の経過を表している。図５に示すように、例えば、時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの間予告符号を送信し、所定時間ｔｉｎｔだけ待機を行なった後、時刻ｔ０３から時刻ｔ０４の間、すなわち時刻ｔ０３からＴｓの時間において符号データの送信を行なう。この時間Ｔｓは、送信される符号データの符号長、移動局１０と基地局１２との無線通信における通信速度などによって定まる値である。
【００３２】
時計７０は、時刻を計測するものであって、例えば送信部７４が電波を送信する際に参照され、送信時刻に関する情報は符号データとともに基地局１２に送信される。
【００３３】
図３は、基地局１２の有する機能の概要の一例を説明するブロック図である。基地局１２は、アンテナ２２、送受信切換器２４、受信部２６、解析実行区間設定部２８、受信信号解析部３０、時間ずれ検出部３２、レプリカ符号発生部３６、ずらし量決定部３８、ずらし量予測部４０、受信時刻算出部４４、時計４６、送信部５０、通信インタフェース部５２などを含んで構成される。また、この基地局１２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記解析実行区間設定部２８、受信信号解析部３０、時間ずれ検出部３２、レプリカ符号発生部３６、ずらし量決定部３８、ずらし量予測部４０、受信時刻算出部４４などにおける処理を実行するようになっている。なお、ずらし量決定部３８およびずらし量予測部４０を合わせて広義のずらし量決定部３８ｗと考えることもできる。
【００３４】
受信部２６および送信部５０は、前述の移動局１０の受信部６６および送信部７４と同様に、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ２２を用いて電波の送受信を行なう。例えば送信部５０は、移動局１０の作動を制御する指令などを含む電波を送信する。また、受信部２６は、移動局１０によって送信される電波を受信し、その内容を必要に応じて受信符号解析部３０、解析実行区間設定部２８などに渡し処理を実行させる。すなわち、送信部５０は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などを行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有し、また、受信部２６は、アンテナ２２によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される受信機能を含む。このとき、送信部５０および受信部２６が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、送信部５０および受信部２６はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。
【００３５】
また、アンテナ２２は、前述の送信部５０および受信部２６が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数などの電波の性質に適したものが用いられる。
【００３６】
送受信切換器２４は、前記無線部２６と送信部５０との何れを作動状態とするかを切り換える。すなわち、基地局１２が無線の受信状態にあるか送信状態にあるかを切り換える。好適には例えば、通常は基地局１２を受信状態としておき、例えば無線通信に使用する周波数を設定する場合など、移動局１０へ無線により送信する必要がある時においてのみ、基地局１２が送信状態とされてもよい。
【００３７】
解析実行区間設定部２８は、後述する移動局１０から送信される電波に含まれる予告符号を受信したことに基づいて、後述する受信符号解析部３０を実行させる。すなわち、後述する受信符号解析部３０は、高精度な作動、すなわちサンプリングタイムの短い高頻度での作動を行なうため、計算量が比較的多いものとなっており、それに伴って消費電力も多くなっている。具体的には例えば、受信符号解析部３０は、基地局１２の他の機能、例えばレプリカ符号発生部３６などに比べて７２０倍のクロック速度により動作させられている。そのため、必要ない時点においては、受信符号解析部３０の作動を停止しておくことができれば、消費電力を低減できる。一方、本実施例においては、前述したように移動局１０から送信される電波は、受信符号解析部３０の解析の対象となる符号データと、その所定時間だけ前に送信される予告符号を含むので、基地局１２において予告符号を受信した場合に、前記所定時間が経過するまでに受信符号解析部３０の実行を開始させることにより、それまでの間は受信符号解析部３０はその作動を停止することが可能である。
【００３８】
図５はこの解析実行区間設定部２８の作動を説明する図である。前述のように、移動局１０から送信される電波に含まれる送信符号は、例えば、時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの間予告符号を送信し、所定時間ｔｉｎｔだけ待機を行なった後、時刻ｔ０３から時刻ｔ０４の間、すなわち時刻ｔ０３からＴｓの時間において符号データの送信を行なう。かかる符号が基地局１２において、時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２までの間予告符号を受信された場合、解析実行区間設定部２８は、その受信後所定時間ｔｉｎｔよりもマージンｍａだけ小さい時間の経過後である、時刻Ｔｓｔａｒｔ＝Ｔ０２＋ｔｉｎｔ−ｍａから受信符号解析部３０の作動を開始させる。また、時刻Ｔ０２において予告符号を受信した後、前記所定時間ｔｉｎと符号データの送信に要する時間Ｔｓにマージンｍｂを加えた時間の経過後である、時刻Ｔｅｎｄ＝Ｔ０２＋ｔｉｎｔ＋Ｔｓ＋ｍｂに受信符号解析部３０の作動を終了させる。すなわち、解析実行区間設定部２８は、受信符号解析部３０の作動の実行する時刻ｔの区間を、Ｔ０２＋ｔｉｎｔ−ｍａ≦ｔ≦Ｔ０２＋ｔｉｎｔ＋Ｔｓ＋ｍｂのように決定する。ここで、マージンｍａおよびｍｂは移動局１０から基地局１２への通信においてゆらぎ（ジッタ）などが生じた場合であっても前記符号データを過不足無く受信できるように、ジッタの発生量などを考慮して定められる。
【００３９】
図３に戻って、受信符号解析部３０は、受信部２６によって受信された移動局１０からの電波に含まれる符号データにおけるデータ変化タイミング、すなわちデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻をそれぞれ測定するものであって、解析実行区間設定部２８により定められた実行区間において実行される。図６は、この受信符号解析部３０による測定を説明する図である。図６には、後述するレプリカ符号発生部３６によって発生されたレプリカ符号と、受信部２６によって受信された符号データの一例が示されている。なお、単に受信部２６によって受信された符号データを表わす場合、図６の下段に示す符号における所定のずらし量は零である。受信符号解析部３０は、かかる符号データにおけるデータ変化タイミング、すなわち、例えば図６において受信された符号データにＮ＋１個のデータ変化が含まれる場合には、最初のデータ変化（図６の例であれば立ち上がり）を生じた時刻ｔｒｘ＿０、次にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿１、その次にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿２、…、最後にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿Ｎをそれぞれ測定する。この受信符号解析部３０は、後述する時間ずれ検出部３２、受信時刻算出部４４などにおける結果の精度に直接関係するものであるので、高精度（高分解能）の時計を用いることにより、前記データ変化タイミングが検出されることが望ましい。具体的には例えば、移動局測位システム８に要求される測距精度ｒｅ（ｍ）が設定される場合において、その測距精度ｒｅを電波の速度ｃ（＝２．９９７×１０８（ｍ／ｓ））で除した値ｔｅ（＝ｒｅ／ｃ）が同期時刻の検出のための精度（分解能）として必要とされる。従って、受信符号解析部３０は、データ変化タイミングの測定における精度が前記ｔｅ（ｓｅｃ）もしくはこれよりも高精度となるように、すなわち、サンプリング周波数がｆｓ（＝１／ｔｅ）（Ｈｚ）以上となるように作動する。
【００４０】
図３に戻って、レプリカ符号発生部３６は、移動局１０が送信した送信データとしての符号と同一の符号であるレプリカ符号を発生させる。具体的には例えば、レプリカ符号発生部３６と、前述の移動局１０の送信符号発生部７２とで、予め複数の符号データの候補を共有しておき、移動局１０と基地局１２との通信の冒頭部分（プリアンブル）において移動局１０の送信符号発生部７２が使用する符号データについての情報を移動局１２に伝えることにより、レプリカ符号発生部３６は移動局１０から送信される電波に含まれる符号データのレプリカ符号を発生することができる。このとき、レプリカ符号発生部３６は基地局１２が移動局１０から送信される符号データを受信する際のチップレート（速度）と同じチップレートによってレプリカ符号を発生する。すなわち、移動局１０の送信符号発生部７２における符号データを発生する速度や、移動局１０から基地局１２への無線通信の速度等を考慮して、レプリカ符号発生部３６におけるレプリカ符号を発生する速度が定められる。また、レプリカ符号の発生とともに、前記受信符号解析部３０において受信符号のデータ変化タイミングが検出される際の精度と同程度の精度によって、そのレプリカ符号のデータ変化タイミングが算出されている。
【００４１】
時間ずれ検出部３２は、受信部２６によって受信された符号データと、レプリカ符号発生部３６によって発生された符号データのレプリカ符号とを、これらのいずれか一方を例えば後述するずらし量決定部３８により決定される所定のずらし量だけ時間方向にずらして比較し、両者に対応するデータ変化タイミングの時間ずれ、すなわち信号の立ち上がりおよび立ち下がりの生じた時刻の差の絶対値の総和である相関指標値を算出する。具体的には、時間ずれ検出部３２はまず、受信部２６によって受信された符号データを前記所定のずらし量だけ時間軸の負の方向に、すなわち受信された符号データの各データ変化タイミングを速める方向にずらす。そして当該ずらし量だけずらされた符号データおよびレプリカ符号において対応するデータ変化を、例えばその発生順序によって識別する。例えば、受信部２６によって受信された符号データおよびレプリカ符号のそれぞれにおいてｎ番目に発生したデータの立ち上がりあるいは立ち下がりどうしを、対応するデータ変化であると識別する。そして、対応するとされたそれぞれのデータ変化が発生した時刻の差の絶対値を算出する。これを符号データおよびレプリカ符号の全てのデータ変化について繰り返し、算出された時刻の差の絶対値の総和を前記相関指標値として算出する。受信部２６によって受信された符号データとレプリカ符号とは同じ符号データであるので、例えばビットが反転する通信エラーが生じたような場合を除けば、受信された符号データとレプリカ符号とには対応するデータ変化タイミングが存在するようになっている。なお、前記通信エラーが生じた場合の対応については後述する。
【００４２】
図６を用いて時間ずれ検出部３２の制御作動を説明する。図６においては右向きに時間軸が設けられ、右に向かうほど時間が経過することを示している。また、時間軸の左端は時刻Ｔｓｔａｒｔ、すなわち前述の解析実行区間設定部２８により設定される受信符号解析部３０の実行区間の開始時点を表している。また、図６に示された２つの符号データのうち、上側の符号は、前記レプリカ符号発生部３６によって発生されたレプリカ符号の内容を時間軸上に示したものである。また、下側の符号は受信部２６によって受信され、前記所定のずらし量だけずらされた符号データを表している。なお、図６においてレプリカ符号及び符号データは何れも１および０、あるいは１および−１のいずれかの組み合わせからなる２値をとるようにされている。
【００４３】
時間ずれ検出部３２は、レプリカ符号と受信部２６によって受信された符号データとにおけるデータ変化タイミングを対応づけ、そしてそれらの発生時刻の差の絶対値である時間ずれを算出する。すなわち図６の例で言えば、受信した符号データにおけるデータ変化タイミングｔｒｘ＿０とデータ変化タイミングに対応するデータ変化のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿０とが対応するとして、その時間ずれをΔｔ０＝｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜のように両者の差の絶対値として算出する。同様に、受信した符号データにおけるデータ変化タイミングｔｒｘ＿１、ｔｒｘ＿２、…、ｔｒｘ＿Ｎとデータ変化タイミングに対応するデータ変化のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿１、ｔｒｅｐ＿２、…、ｔｒｅｐ＿Ｎとが対応するとして、その時間ずれをΔｔ１、Δｔ２、…、ΔｔＮを算出する。そして、これらの時間ずれの総和Σを相関指標値として算出する。すなわち、
【数１】
である。なお、後述するずらし量決定部３８によってずらし量ｓｌが決定される場合においては、時間ずれ検出部３２は、このずらし量ｓｌだけずらされた符号データとレプリカ符号との間の時間ずれの総和Σを算出する。
【００４４】
図３に戻って、時間ずれ検出部３２はビットエラー処理部３４を有する。前述のように、移動局１０と基地局１２との間の通信には通信誤りが発生する。移動局１０と基地局１２との間の通信において１０００ビットの通信を行なうごとに１ビットのエラー（ビットの反転）が生ずる場合をＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）＝１×１０−３と表し、移動局１０と基地局１２との間には例えば前記ＢＥＲ＝１×１０−３程度の通信誤りが発生する。図７はこのビットエラーの具体例を説明する図であって、レプリカ符号において存在している１対の立ち上がりおよび立ち下がり（図７中Ｅ参照）が、移動局１０から基地局１２までの通信における通信エラーにより失われ、受信部２６において受信された符号データには存在していない（図７中Ｅ’参照）状態を表している。
【００４５】
このように通信エラーが生じている場合において、前記時間ずれ検出部３２によって対応する相関指標値が算出されると、受信部２６によって受信された符号データおよびレプリカ符号において対応するものでないデータ変化であるにもかかわらず対応するデータ変化であるとしてその発生した時刻の差が算出され、誤差を生じる場合がありうる。具体的には、図７の例において、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１およびｔｒｅｐ＿１２に対応するデータ変化が、通信エラーにより受信部２６によって受信された符号データに生じていない場合に、前記時間ずれ検出部３２は、実際にはレプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１３に対応するデータ変化である受信部２６によって受信された符号データにおける時刻ｔｒｘ＿１３を、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１に対応するデータ変化であるとして、この時刻の差ｔＥ（＝ｔｒｘ＿１３−ｔｒｅｐ＿１１）の絶対値を算出し、時刻の差の総和である相関指標値に算入してしまう場合がありうる。かかる場合においては、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１に対応するデータ変化以降のデータ変化についても同様に誤って算出されるため、算出される時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値は大きな誤差を含むことになる。
【００４６】
そこで、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号におけるデータ変化に基づいて、レプリカ符号における各データ変化に対応して受信部２６によって受信された符号データのデータ変化の検出を行なうエッジ検出区間を設け、そのエッジ検出区間において受信部２６によって受信された符号データのデータ変化が１回検出されたか否かに基づいてビットエラーの発生を検出し、ビットエラーが発生した場合には、そのビットエラーに対応するレプリカ符号におけるデータ変化は時間ずれ検出部３２における時間ずれの総和Σの対象としないことにより、ビットエラーによる前記相関指標値への影響を低減する。
【００４７】
具体的には、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における符号の先頭から各データ変化ｔｒｅｐ＿ｉまでの時間ｐｉと、受信部２６によって受信された符号データの先頭が受信された時刻であって、前記所定のずらし量だけずらされた時刻ｔ０と、所定のエッジ検出区間幅ｗとに基づいて、エッジ検出区間を設ける。図８はビットエラー処理部３４によるエッジ検出区間の設定を説明する図である。図８においては、前述の図６と同様に、レプリカ符号発生部３６により発生されるレプリカ符号と、受信部２６により受信される符号データとが同一の時間軸上に表されている。レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化ｔｒｅｐ＿ｉに着目すると、このとき、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データにおけるデータ変化を検出するためのエッジ検出区間を、
ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉ
のように決定する。ここで、
ｔｓ＿ｉ＝ｔ０＋ｐｉ
ｔｆ＿ｉ＝ｔｓ＿ｉ＋ｗ
であり、時間ｐｉはレプリカ符号における符号の先頭からｉ番目のデータ変化が生ずるまでの時間、すなわちｔｒｅｐ＿ｉ−ｔｒｅｐ０である。また、ｔｒｅｐ０はレプリカ符号の先頭が受信された時刻、ｔ０は符号データの先頭が受信部２６において受信された時刻、ｗはエッジ検出区間の幅であり、例えばサンプリング開始および終了時刻を決定するときに使用するマージンｍａおよびｍｂの合計値が望ましい。
【００４８】
そして、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応して設定されたエッジ検出区間において、受信された符号データにデータ変化が１回生じた場合には、そのデータ変化をレプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとする。図８においては、例えば破線（ａ）で表されたデータ変化は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとされる。一方、エッジ検出区間において、受信された符号データにデータ変化が生じなかった場合や、２つ以上のデータ変化が生じた場合には、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化は、ビットエラーにより存在しないものとみなす。図８においては、例えば一点鎖線（ｂ）で表されたデータ変化は、エッジ検出区間内にないので、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとされない。そして、受信された符号データにおいてビットエラーが生じたとされたデータ変化は、時間ずれ検出部３２における時間ずれの総和Σの算出の対象とはされない。すなわち、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化にビットエラーが生じた場合には、時間ずれ検出部３２による時間ずれの総和Σの算出においては、１番目からｉ−１番目まで、およびｉ＋１番目からＮ＋１番目までのデータ変化に対応する時間ずれΔｔの総和として算出される。
【００４９】
このようにしてビットエラー処理部３４によりビットエラーの発生を考慮してレプリカ符号におけるデータ変化と受信された符号データにおけるデータ変化とが対応づけられた後、時間ずれ検出部３２は、相互に関連づけられた受信部２６によって受信された符号データにおけるデータ変化と、対応するレプリカ符号のデータ変化とのそれぞれの発生時刻の差の絶対値を算出し、それらの総和である相関指標値Σを算出する。
【００５０】
図３に戻って、ずらし量決定部３８は、前記時間ずれ検出部３２においてレプリカ符号と受信された符号データとを比較する際におけるいずれか一方のずらし量を決定する。具体的には例えば、前述のように、時間ずれ検出部３２により、ずらし量ｓｌだけずらされた受信された符号データとレプリカ符号との対応するデータ変化タイミングの差の絶対値Δｔｉの総和が相関指標値Σとして算出される場合において、ずらし量決定部３８は、ずらし量ｓｌの初期値を０とし、時間ずれ検出部３２による相関指標値が最初に算出され、その後時間ずれ検出部により相関指標値が算出されるごとに、所定量ａだけずらし量を増加させる。すなわち、時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの所定量ａだけ増加とが繰り返し行なわれる。例えばｎ回目における時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出は、ずらし量ｓｌ＝ａ×（ｎ−１）とされて行なわれる。
【００５１】
図９は、この時のずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの決定と、決定されたずらし量だけずらされた符号データとレプリカ符号との時間ずれ検出部３２によるデータ変化タイミングの差の絶対値Δｔｉの変化の様子を説明する図である。図９には上から順に、レプリカ符号発生部３６によって発生されるレプリカ符号、受信部２６によって受信される符号データ、ずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ１だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データ、ずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ２（＞ｓｌ１）だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データ、およびずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ３（＞ｓｌ２）だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データがそれぞれ同一の時間軸と共に表されている。なお、本図９においては各符号についての冒頭部のみ、すなわち３つ目のデータ変化までが記載されている。
【００５２】
図９に示す様に、ずらし量ｓｌの大きさが大きくされるのに伴って、受信した符号データは時間軸の負方向、すなわち図９においては左側に移動する。そして、レプリカ符号および受信した符号データに対応する各データ変化タイミング、すなわちｔｒｅｐ＿ｉおよびｔｒｘ＿ｉの差の絶対値の値Δｔｉ（ｉ＝０，１，…，Ｎ−１）は、ずらし量ｓｌが零の状態から順次大きくされるのに伴って徐々に減少し（ｓｌ＝０〜ｓｌ２）、レプリカ符号と受信した符号データとが一致するずらし量ｓｌ＝ｓｌ２となるときに最小値Δｔｉ＝０となる。一方、さらにずらし量が大きくされると（ｓｌ＝ｓｌ２〜ｓｌ３）、各データ変化タイミングの差の絶対値の値Δｔｉの値は徐々に増加する。なお、図９において各変数の符号に続けて括弧が設けられた変数は、その括弧内に記されたずらし量ｓｌにおける変数の値を表している。例えばｔｒｘ＿０（ｓｌ１）は、ずらし量ｓｌ＝ｓｌ１である場合、すなわち時間軸負方向にｓｌ１だけずらされた受信した符号データの最初のデータ変化タイミングの値を表している。図９においては、後述するジッタの発生がなく、受信した符号データとレプリカ符号とは同一の時間変化をするものとしている。
【００５３】
ここで、前記ずらし量の所定の増加量であるａは、例えば、受信符号解析部３０における受信された符号データのデータ変化タイミングの検出における分解能に基づいて決定される。具体的には例えば、前記ずらし量の所定の増加量であるａは、受信された符号データのデータ変化タイミングの検出における分解能（サンプリング周期）と同一の値が用いられる。
【００５４】
図１０は、時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの所定量ａだけ増加とを繰り返し行なった場合における、時間ずれ検出部３２により算出される相関指標値Σと、時間ずれ検出部３２の繰り返し回数との関係を表した図である。図１０に示すように、相関指標値Σは当初繰り返しに伴って減少し続けるが、最小値を迎えた後は増加する。相関指標値Σが最小値となる繰り返し回数におけるずらし量ｓｌの値は、前述した図９におけるずらし量ｓｌ＝ｓｌ２に対応する。なお、ずらし量ｓｌが前記所定の増加量ａずつ増加させられる場合であって、ずらし量ｓｌがｓｌ２に一致することがない場合は、ずらし量ｓｌがｓｌ２に最も近くなる場合に対応する。
【００５５】
図３に戻って受信時刻算出部４４は、例えば前記図９に示した相関指標値Σの値Σと繰り返し数との関係に基づいて、移動局１０からの電波の受信時刻を算出する。具体的にはまず、相関指標値Σの値が最小となった繰り返し数を算出する。例えば、時間ずれ検出部３２において相関指標値Σをずらし量ｓｌを前記所定量ａだけ増加させる毎に繰り返し算出する場合において、繰り返し毎に減少していた相関指標値Σの値が、ある繰り返し回数ｉｔ＿ｍｉｎ＋１において前回の値に比べて増加した場合、その前回である回数ｉｔ＿ｍｉｎが最小となった繰り返し回数とする。そして、相関指標値Σを最小とする繰り返し回数ｉｔ＿ｍｉｎとして時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出を行なった際の時刻を受信された符号データとレプリカ符号との同期時刻であるとして算出し、これを移動局１０からの電波の受信時刻とする。なお、移動局１０と基地局１２との通信において符号データの各チップの長さが変化することなく移動局１０から基地局１２に到達すれば、受信された符号データとレプリカ符号とはその時間変化が一致するので、前記相関指標値Σの最小値は零となる。例えば、前述の図６に示したように、１回めの時間ずれ検出部３２の実行時（繰り返し数ｎ＝０）、すなわちずらし量ｓｌ＝０に対応する時刻は受信符号解析部３０の実行区間の開始時点であるＴｓｔａｒｔであるので、相関指標値Σが最小となった際の繰り返し数ｎ＝ｉｔ＿ｍｉｎ（図１０参照）に対応するずらし量ｓｌ＝ａ×ｉｔ＿ｍｉｎおよび符号データの受信に要する時間Ｔｓ（図５、図６参照）を、前記受信符号解析部３０の実行区間の開始時点であるＴｓｔａｒｔに加えることによって、
ｔａｃｋ＝Ｔｓｔａｒｔ＋Ｔｓ＋ａ×ｉｔ＿ｍｉｎ …（２）
のように、受信された符号データとレプリカ符号との同期時刻ｔａｃｋを算出する。なお、ここで、ａは前記所定のずらし量の増加量であり、例えば受信符号解析部３０におけるサンプリング周期ｔｅ、すなわち受信符号解析部３０の動作周波数ｆｓを用いて１／ｆｓと等しい値である。
【００５６】
基地局１２とサーバ１４はＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）により通信可能とされている。このときＬＡＮが有線であれば通信ケーブル１８によって基地局１２はサーバ１４と接続される。基地局１２の受信時刻算出部４４によって算出される電波の受信時刻としての同期時刻や、移動局１０から送信される電波に含まれる送信時刻についての情報が基地局１２からサーバ１４に送信されるほか、サーバ１４からは、基地局１２は移動局１０の作動に関する指令などが送信される。
【００５７】
時計４６は、時刻を計測するものであって、例えば解析実行区間設定部２８、受信符号解析部３０、時間ずれ検出部３２、ずらし量決定部３８、などの作動において時刻が参照される。ここで、各基地局１２の時計４６の時刻は既知の方法により同期させられている。
【００５８】
なお、図３において、ずらし量予測部４０は後述する別の実施例で用いるものであって、本実施例の基地局１２においては必要とされない。
【００５９】
図４は、サーバ１４の有する機能の概要を説明するブロック図である。サーバ１４は有線通信インタフェース８２、測位部８６などを有している。また、サーバ１４は、前述のようにＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂コンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図４に示す測位部８６などにおける処理を実行するようになっている。
【００６０】
通信インタフェース８２は、サーバ１４と基地局１２との例えばＬＡＮによる情報通信を行なうためのインタフェースである。この通信インタフェース８２は、例えばサーバ１４から基地局１２に対し、基地局１２の制御作動に関する指令を行なったり、あるいは移動局１０の制御作動に関する指令を基地局１２を介して行なわせたりする。また、有線通信インタフェース８２は、基地局１２から送信される情報、例えば基地局１２における電波の受信時刻に関する情報や、移動局１０からの電波に含まれる移動局１０における電波の送信時刻に関する情報などが受信される。
【００６１】
測位部８６は、予め既知である各基地局１２の位置に関する情報と、各基地局１２の受信時刻算出部４４において算出された移動局１０からの電波の受信時刻とに基づいて、移動局１０の位置を算出する。具体的には例えば、第１基地局１２Ａの位置を表す座標が（ｘ１，ｙ１）、第２基地局１２Ｂの座標が（ｘ２，ｙ２）、第３基地局１２Ｃの座標が（ｘ３，ｙ３）、第４基地局１２Ｄの座標が（ｘ４，ｙ４）であり、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離がｒ１、第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離がｒ２、第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離がｒ３、第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離がｒ４である場合において、移動局１０の位置を表す座標を（ｘ，ｙ）とすると、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄおよび移動局１０の位置の関係は図１１に示す様になる。すなわち、移動局１０は第１基地局１２Ａの位置を中心とする半径ｒ１の円と、第２基地局１２Ｂの位置を中心とする半径ｒ２の円と、第３基地局１２Ｃの位置を中心とする半径ｒ３の円と、第４基地局１２Ｄの位置を中心とする半径ｒ４の円との交点に位置する。従ってこれらの関係は次式（３）で表される。
【数２】
ここで、移動局１０と各基地局１２との距離ｒｉ（ｉ＝１〜４）は、移動局１０と基地局１２との間の電波の伝搬時間に電波の速度ｃ（＝２．９９７×１０８（ｍ／ｓ））を乗ずることによって得られる。移動局１０における電波の送信時刻をｔｔとし、移動局１０の時計７０の時刻と各基地局１２の時計４６の時刻とのずれをｓとし、各基地局１２の受信時刻算出部４４において、第１基地局１２Ａにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ１、第２基地局１２Ｂにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ２、第３基地局１２Ｃにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ３、第４基地局１２Ｄにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ４である場合において、前記式（３）は、次式（４）のように書き表される。
【数３】
なお、前記時刻のずれｓは、各基地局１２の時計４６の時刻に対する移動局１０の時計７０の時刻の進みとして定義される。また、前述の様に各基地局１２の時計４６はその時刻が同期されているので、前記時刻のずれｓは各基地局１２に共通である。すなわち、前記式（４）の右辺における（ｔａｃｋｉ−ｔｔ−ｓ）（ｉ＝１〜４）は、移動局１０が送信した電波が各基地局１２へ到達するまでの伝搬時間を表している。
【００６２】
ここで、前記式（４）の各式の平方根をとり、得られた第２式の両辺から第１式の両辺を、第３式の両辺から第１式の両辺を、第４式の両辺から第１式の両辺をそれぞれ減ずると、次式（５）が得られる。
【数４】
この式（５）を解いて得られる解（ｘ，ｙ）を移動局１０の位置とする。なお、この式（５）は前記式（４）と比べて、移動局１０における電波の送信時刻ｔｔ、移動局１０の時計７０の時刻と各基地局１２の時計４６の時刻とのずれをｓを有していないので、移動局１０の位置の算出に際して、これらの情報を測定する必要がない。
【００６３】
図１２は、本発明の移動局測位システム８の制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、各基地局１２の時計４６の時刻の同期が行なわれる。この時刻の同期は、例えば次の様に行なわれる。まず、いずれか１の基地局から他の基地局に対して所定の時刻に電波の送信が行なわれ、他の基地局は送信された電波を受信する。そして電波の送信時刻に対応する前記所定の時刻と電波の受信時刻とに基づいて電波の伝搬時間の実測値を算出する。一方、各基地局１２の位置は予め既知とされているので、前記電波を送信する１の基地局と前記電波を受信する他の基地局のそれぞれとの距離も予め既知とされている。そこで、前記他の基地局のそれぞれは、前記電波を送信する１の基地局との距離と電波の速度ｃに基づいて、その電波を送信する１の基地局から送信された電波の自局への伝搬時間の理論値を算出する。前記電波を受信する他の基地局のそれぞれにおいては、前記伝搬時間の実測値と前記伝搬時間の理論値を比較し、自局の時計４６の時刻を前記伝搬時間の実測値が前記伝搬時間の理論値となる様に補正する。この様にすれば、各基地局１２の時計４６の時刻を、全て前記電波を送信する１の基地局の時計４６の時刻と同期することができる。
【００６４】
移動局１０の送信部７４などに対応するＳＡ２においては、移動局１０から各基地局１２に対して測位のための電波が送信される。この電波には、受信時刻の検出に用いられる符号データよりも所定時間だけ前に送信される予告符号と、符号データ、および電波の送信時刻に関する情報が含まれる。
【００６５】
各基地局１２の受信部２６などに対応するＳＡ３においては、ＳＡ２において移動局１０から送信された測位のための電波に含まれる予告符号が受信される。また、各基地局の解析実行区間設定部２８に対応するＳＡ４においては、ＳＡ３において予告符号を受信したことに基づいて、予告符号よりも所定時間だけ後に送信される符号データを高精度で解析し、符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを計測するＳＡ６を実行する時間区間を決定する。この時間区間は、例えば、予告符号の送信と符号データの送信との間に設けられた間隔と、ジッタなどを考慮するためのマージンｍａおよびｍｂによって決定される。
【００６６】
レプリカ符号発生部３６に対応するＳＡ５においては、ＳＡ２において移動局１０から送信された電波に含まれる符号データと同一の符号であるレプリカ符号が生成され、さらに、生成されたレプリカ符号におけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを解析するレプリカ符号解析ルーチンが実行される。
【００６７】
図１３はこのレプリカ符号解析ルーチンの一例を説明するフローチャートである。まずＳＢ１においては、時刻をカウントするカウンタが、所定のクロック速度ｆｐｎ（Ｈｚ）において動作を開始させられる。続いて、ＳＢ２において、ＳＢ１で動作を開始したカウンタの値が零とされる。すなわち、レプリカ符号の先頭の時点ｔｒｅｐ０がカウンタの内容が零となるようにされる。また、データ変化の発生順序を表す変数ｉが０にされる。さらにＳＢ３においてレプリカ符号の解析が開始される。具体的には、拡散符号のチップレートと同じ速度で発生させられる。
【００６８】
ＳＢ４においては、レプリカ符号の解析が１符号周期分だけ行なわれたか否かが判断される。レプリカ符号の解析が１符号周期分だけおこなわれた場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＢ７が実行される。一方、レプリカ符号の解析が１符号周期分終了していない場合には、本ステップの判断が否定され、引き続きレプリカ符号の解析が行なわれる。
【００６９】
ＳＢ５においては、レプリカ符号における信号の立ち上がりあるいは立ち下がり、すなわちデータ変化が生じたか否かが判断される。データ変化が生じた場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＢ６が実行される。一方データ変化が生じなかった場合には、ＳＢ４に戻る。
【００７０】
ＳＢ６においては、ＳＢ５においてデータ変化が生じたとされた際のカウンタ出力の値がそのデータ変化の順番ｉに基づいて配列ｔｒｅｐ＿ｔｅｍｐ［ｉ］に記憶される。そして、ＳＢ７においては、次に発生するデータ変化に備え、データ変化の発生の順番を表す変数ｉが繰上られ、ｉ＝ｉ＋１とされる。
【００７１】
一方、ＳＢ４の判断が肯定された場合、すなわち、レプリカ符号の解析が１符号周期分だけ実行された場合に実行されるＳＢ８においては、ＳＢ６においてデータ変化の発生の順番にその発生時のカウンタの値が保存された配列ｔｒｅｐ＿ｔｅｍｐ［ｉ］が、後述するＳＡ６における受信した符号データの解析におけるクロック周波数ｆｓを基準としたカウンタの値に換算されて、配列ｔｒｅｐ［ｉ］として保存される。具体的には
ｔｒｅｐ［ｉ］＝ｔｒｅｐ＿ｔｍｐ［ｉ］×ｆｓ／ｆｐｎ
のように変換される。この配列ｔｒｅｐ［ｉ］の内容がレプリカ符号のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿ｉに対応する。
【００７２】
図１２に戻って、受信符号解析部３０に対応するＳＡ６においては、移動局１０から送信される電波に含まれる符号データが受信され、その符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを検出する受信符号解析ルーチンが実行される。
【００７３】
図１４は、この受信符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まずＳＣ１においては、時刻をカウントするカウンタが、所定のクロック速度ｆｓ（Ｈｚ）において動作を開始させられる。このクロック速度ｆｓは、前述のように、たとえば測位システム８に要求される測位精度に基づいて決定される値である。続くＳＣ２においては、ＳＡ４において設定された受信符号解析部の実行区間の開始時刻Ｔｓｔａｒｔとなったか否かが判断される。そして、時刻ｔがＴｓｔａｒｔとなった場合には本ステップの判断が肯定され、続くＳＣ３以降が実行される。一方時刻ｔがＴｓｔａｒｔより前である場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＣ２が反復される。すなわち、本ステップＳＣ２においては、時刻ｔがＴｓｔａｒｔとなるのが待機される。
【００７４】
続いて、ＳＣ３において、ＳＣ１で動作を開始したカウンタの値が零とされる。すなわち、レプリカ符号の先頭の時点がカウンタの内容が零となるようにされる。また、データ変化の発生順序を表す変数ｊが０にされる。
【００７５】
ＳＣ４においては、時刻ｔがＳＡ４において設定された受信符号解析部の実行区間の終了時刻Ｔｅｎｄとなったか否かが判断される。そして、時刻ｔがＴｅｎｄとなった場合には、本ルーチンを実行する時間区間が終了したとして、本ステップの判断が肯定され本フローチャートは終了する。一方時刻ｔがＴｅｎｄより前である場合には、本ルーチンを引き続き実行すべく本ステップの判断が否定され、ＳＣ５以降が実行される。
【００７６】
ＳＣ５においては、受信された符号データにおける信号の立ち上がりあるいは立ち下がり、すなわちデータ変化が生じたか否かが判断される。データ変化が生じた場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＣ６が実行される。一方データ変化が生じなかった場合には、ＳＣ４に戻る。
【００７７】
ＳＣ６においては、ＳＣ５においてデータ変化が生じたとされた際のカウンタ出力の値がそのデータ変化の順番ｊに基づいて配列ｔｒｘ［ｊ］に記憶される。この配列ｔｒｘ［ｊ］の内容が、受信された符号データのデータ変化タイミングｔｒｘ＿ｊに対応する。そして、ＳＣ７においては、次に発生するデータ変化に備え、データ変化の発生の順番を表す変数ｊが繰り上げられ、ｊ＝ｊ＋１とされる。
【００７８】
図１２に戻って、時間ずれ検出部３２、ずらし量決定部３８、および受信時刻算出部４４などに対応するＳＡ７においては、ＳＡ５およびＳＡ６においてそれぞれ得られた、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングが記憶された配列ｔｒｅｐ［ｉ］、および受信された符号データのデータ変化タイミングが記憶された配列ｔｒｘ［ｊ］に基づいて、相関指標値Σが算出され、算出された相関指標値Σに基づいてレプリカ符号と受信された符号データとの同期が検出され、その同期時刻ｔａｃｋが移動局１０からの電波の受信時刻として算出される受信時刻算出ルーチンが実行される。具体的には、所定の変化をさせられるずらし量ｓｌに対し、ずらし量ｓｌが変化するごとにそのずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた受信した符号データ、およびレプリカ符号について相関指標値Σが算出され、相関指標値Σが最小となった際のずらし量ｓｌに基づいて同期時刻ｔａｃｋが算出される。すなわち、相関指標値Σが最小となったことがレプリカ符号と受信された符号データとが同期したものとして、相関指標値Σが最小となった際のずらし量ｓｌに基づいて、その時刻が同期時刻として算出される。
【００７９】
図１５は、この受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、ＳＤ１においては、相関指標値Σの算出の反復回数ｎおよびずらし量ｓｌの値を表す変数が零に（リセット）される。続くＳＤ２においては、変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌにレプリカ符号および受信した符号データに対応するデータ変化のデータ変化タイミングの差の絶対値の総和Σのとり得る最大値Σｍａｘが記憶される。変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌは総和Σが繰り返し算出される場合において、前回算出時のΣの値を記憶する変数であるが、初回実行時においては前回算出時のΣの値が存在しないため、ＳＤ６の判断が否定されるための適当な値として例えば、ＳＡ４において受信符号解析部の実行区間を決定するのに用いられたマージンｍａおよびｍｂの値の合計ｍａ＋ｍｂがΣｍａｘとして記憶される。具体的には例えば、マージンｍａおよびｍｂがそれぞれ１／２チップ（ｃｈｉｐ）に相当する時間として予め設定される場合には、Σｍａｘは１チップに相当する時間とされる。
【００８０】
時間ずれ検出部３２に対応するＳＤ３においては、ずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた受信した符号データ、およびレプリカ符号に対する相関指標値Σの値を算出する時間ずれ算出ルーチンが実行される。
【００８１】
図１６は、この時間ずれ算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、ＳＥ１においては、レプリカ符号におけるデータ変化の発生順序を表す変数ｉ、受信された符号データにおけるデータ変化の発生順序を表す変数ｊ、および相関指標値Σを表すカウンタが零と（リセット）される。なお、図１６の時間ずれ算出ルーチンにおいては、受信された符号データとは、図１５のＳＤ１もしくはＳＤ８において設定されたずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた符号データを意味している。
【００８２】
ビットエラー処理部３４に対応するＳＥ２においては、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化に対応して設けられるエッジ検出区間ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉに、受信された符号データのデータ変化が１つ存在するか否かが判断される。そして、前記エッジ検出区間に、受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化が１つだけ存在する場合、すなわち受信された符号データのｊ番目のデータ変化タイミングｔｒｘ＿ｊが、ｔｓ＿ｉ≦ｔｒｘ＿ｊ≦ｔｆ＿ｉである場合には、本ステップの判断が肯定され、受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化と、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化とが対応するものであるとして、それらの時刻の差を算出すべくＳＥ３が実行される。一方、前記条件が満たされない場合、すなわち、エッジ検出区間ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉにおいて、受信された符号データのデータ変化が１つもない、もしくは２以上の複数個が存在する場合には、本ステップの判断が否定される。すなわち、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化については、受信された符号データとの時間ずれの算出の対象としないものとして、ＳＥ５以降が実行される。
【００８３】
時間ずれ検出部３２に対応するＳＥ３においては、ＳＥ２において対応づけられた受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化と、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化とのそれぞれの発生時刻の差の絶対値Δｔｉの値が、変数Σに加算される。この変数Σが受信された符号データにおけるデータ変化および対応するレプリカ符号におけるデータ変化のそれぞれの発生時刻の差の絶対値の総和である相関指標値Σに対応する。
【００８４】
ＳＥ４においては、受信された符号データにおける次のデータ変化について着目すべく、変数ｊの値に１が加算される。
【００８５】
ＳＥ５においては、レプリカ符号における次のデータ変化について着目すべく変数ｉの値に１が加算される。
【００８６】
ＳＥ６においては、変数ｉの値が、レプリカ符号におけるデータ変化の総数であるＮを上回ったか否か、すなわち、全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてＳＥ２の判断の対象とされたか否かが判断される。ｉ＞Ｎ、すなわち全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてＳＥ２の判断の対象とされた場合には、本ステップの判断が肯定され、本フローチャートは終了する。一方、ｉ≦Ｎ、すなわち全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてまだＳＥ２の判断の対象とされていない場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＥ２以降が繰り返される。
【００８７】
図１５に戻って、ＳＤ４においては、ＳＤ３で算出された相関指標値Σの値が今回算出した相関指標値Σを表す変数ｎｏｗ＿ｖａｌに記憶される。ＳＤ５においては、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値と変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値とが比較される。すなわち、ＳＤ３による相関指標値Σの算出が反復して行なわれる場合において、今回実行時における相関指標値Σの値が前回実行時における相関指標値Σよりも大きいか否かが判断される。そして、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値が変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値よりも大きい場合には、前回実行時の相関指標値Σが最小であったとして、本ステップの判断が肯定され、ＳＤ９以降が実行される。一方、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値が変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値よりも小さいあるいは両者が等しい場合には、未だ相関指標値Σの最小値を検出していないとして、本ステップの判断が否定され、ＳＤ６が実行される。
【００８８】
ＳＤ６乃至ＳＤ８においては、繰り返しＳＤ３における再度の相関指標値Σの算出を行なうための準備が行なわれる。まず、ＳＤ６においては、ＳＤ４において今回の相関指標値Σを表す変数ｎｏｗ＿ｖａｌに記憶されていた値が１つ前における相関指標値Σを表す変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌに記憶される。また、ＳＤ７においては反復実行回数を表すカウンタｎに１が加算される。さらに、ずらし量決定部３８に対応するＳＤ８においては、ＳＤ７において１が加算されたカウンタの値に基づいて、ずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×ｎのように決定される。これらＳＤ６乃至ＳＤ８の作動が行なわれた後、繰り返しとなるＳＤ３の作動が行なわれる。
【００８９】
一方、前記ＳＤ５の判断が肯定された場合、すなわち、総和Σの値の最小値が検出された場合に実行されるステップであるＳＤ９においては、総和Σの算出の繰り返し回数を表す変数ｎの内容を変数ｉｔ＿ｍｉｎに記憶する。そして、受信時刻算出部４４に対応するＳＤ１０においては、ＳＤ９において記憶された総和Σが最小となった際の繰り返し回数ｎ＝ｉｔ＿ｍｉｎと、ずらし量ａ、ＳＡ６の実行開始時刻であるＴｓｔａｒｔ、ＳＡ６の実行に要する時間Ｔｓとに基づいて、前記式（２）すなわち、
ｔａｃｋ＝Ｔｓｔａｒｔ＋Ｔｓ＋ａ×ｉｔ＿ｍｉｎ
のように、同期時刻を算出し、これを受信時刻とする。
【００９０】
図１２に戻って、各基地局１２の通信インタフェース５２およびサーバ１４の通信インタフェース８２などに対応するＳＡ８においては、ＳＡ７において算出された移動局１０から送信された符号データの受信時刻についての情報が各基地局１２からサーバ１４に送信される。
【００９１】
測位部８６に対応するＳＡ９においては、ＳＡ７において算出された各基地局１２における移動局１０からの電波の受信時刻としての同期時刻ｔａｃｋと、予め既知とされた各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて、移動局１０の位置が算出される。具体的には例えば、図１１に表す関係である場合において、前記式（５）を解くことによって移動局１０の位置が解（ｘ，ｙ）として算出される。
【００９２】
前述の実施例にかかる移動局１２によれば、受信符号解析部３０により、受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、解析実行区間設定部２８により所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の受信部２６による受信に基づいて受信符号解析部３０が時刻の測定を実行する区間が決定され、時間ずれ検出部３２により、受信符号解析部３０によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されレプリカ符号発生部３６により発生されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方を所定のずらし量ｓｌだけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値Σが算出され、ずらし量決定部３８により、ずらし量ｓｌが受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定され、受信時刻算出部４４により、時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌに基づいて受信時刻が算出されるので、例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる。
【００９３】
また、前述の実施例にかかる移動局測位システム８によれば、移動局１０から送信される電波について、基地局１２の受信符号解析部３０により、受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、解析実行区間設定部２８により所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の受信部２８による受信に基づいて受信符号解析部３０を実行する区間が決定され、時間ずれ検出部３２により、受信符号解析部３０によって測定されたデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方をずらし量ｓｌだけずらして比較し、相関指標値Σが算出され、ずらし量決定部３８により、ずらし量ｓｌが受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定され、受信時刻算出部４４により、時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌに基づいて受信時刻が算出されるので、基地局１２において例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる、また、測位部８６において、受信時刻算出部４４において算出される移動局１０から送信された電波の各基地局１２における受信時刻と、各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて移動局１０の位置が算出されるので、前記精度よく算出された受信時刻に基づいて精度のよい移動局１０の位置の算出を行なうことができる。
【００９４】
また、前述の実施例にかかる基地局１２あるい移動局測位システムによれば、受信時刻算出部４４によって、時間ずれ検出部３２を反復実行することにより相関指標値Σの最小が検出され、ずらし量決定部３８により、時間ずれ検出部３２の実行回数に基づいてずらし量ｓｌが決定されるので、基地局１２において受信した電波の受信時刻が算出される度にずらし量ｓｌが決定され、受信時刻の検出精度を向上させることができる。
【００９５】
また、前述の実施例にかかる基地局１２あるいは移動局測位システム８によれば、時間ずれ検出部３２により、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間であるエッジ検出区間において受信符号解析部３０によって測定された符号データにデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないので、移動局１０と基地局１２との通信にビットエラーが生じる場合においても、その影響を抑制することができる。
【００９６】
なお、前述の実施例においては、前記時間ずれ算出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更とが反復して実行され、相関指標値Σの最小値が検出された。しかしながら、相関指標値Σの最小値の検出には前記時間ずれ算出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更との反復実行が必須ではない。
【００９７】
また、前述の実施例においては、ビットエラー処理部３４が設けられ、ビットエラーが生じた場合の受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを対応づけたが、このビットエラー処理部３４がない場合であっても一定の効果を得ることができる。
【００９８】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００９９】
前述の実施例１においては、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出においては、受信された符号データはずらし量決定部３８によって決定されるずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされたものが用いられた。そして、ずらし量決定部３８は、時間ずれ検出部３２が相関指標値Σを計算するごとにずらし量ｓｌを所定量ａだけ増加させることにより、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更とが交互に繰り返された。このときのずらし量ｓｌの変化と総和Σの値との関係を示したのが図９である。この図９において、ずらし量ｓｌの値と総和Σの値との関係が直線で示されるように、ずらし量ｓｌを増加に比例して、総和Σの値は減少している。これは、総和Σが前述の（１）で示すものであるところ、ずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって受信された符号データのデータ変化タイミングは、
ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ａ×ｎ）＋ａ
のようにａだけ時間経過方向に移動する（図６参照）。ここで、ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの受信された符号データにおけるｉ番目のデータ変化タイミング、すなわち受信された符号データのｉ番目のデータ変化タイミングが時間軸負方向にｑだけずらされた時刻である。また、レプリカ符号における（Ｎ＋１）個の全てのデータ変化タイミングについて同様であるので、総和Σの値はずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって、次式（６）で表されるように、ａ×（Ｎ＋１）だけ減少する。
【数５】
ここで、Σ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの相関指標値Σである。
【０１００】
従って、最初に、すなわちずらし量ｓｌ＝０において時間ずれ検出部３２による相関指標値Σ（＝Σ０）の値の算出が行なわれると、前述のように相関指標値Σの最小値は零となるので、その相関指標値Σ０と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、総和Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｎを予測することが可能である。
【０１０１】
ところで、相関指標値Σの値は前記（１）で表されるところ、受信された符号データにジッタが存在しない場合には、受信された符号データにおける符号データの先頭から各データ変化までの時間は、レプリカ符号における符号データの先頭から各データ変化までの時間と同じである。そのため、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングの差は全て等しい。例えば、図６においてΔｔ０＝Δｔ１＝Δｔ２＝…＝Δｔｎである。そのため、前記相関指標値Σは、例えばレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化について、そのデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとの差の絶対値Δｔ０＝｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜を算出し、このΔｔ０をデータ変化の個数（Ｎ＋１）倍した値であるといえる。すなわち、
Σ＝Δｔ０×（Ｎ＋１）＝（｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１） …（７）
である。
【０１０２】
このように相関指標値Σが表される場合であっても、前述の場合と同様に相関指標値Σが最小となるずらし量ｓｌあるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数を予測することが可能である。すなわち、ずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによってレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化タイミングは、次式（８）のように変化する。
ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ａ …（８）
ここでｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの受信された符号データｉ番目のデータ変化タイミングである。また、レプリカ符号における（Ｎ＋１）個の全てのデータ変化タイミングについて同様であるので、相関指標値Σの値はずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって、次式（９）のように、ａ（Ｎ＋１）だけ減少する。
Σ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝（｜ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１）
＝（｜（ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ａ）−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１）
＝（｜ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ｔｒｅｐ＿０｜−ａ）×（Ｎ＋１）
＝（Σ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））−ａ）×（Ｎ＋１）
…
＝（Σ（ｓｌ＝０）−ａ×（ｎ＋１））×（Ｎ−１） …（９）
ここで、Σ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの総和Σである。
【０１０３】
すなわち、相関指標値Σが、前述のようにレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化のデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとの差の絶対値Δｔ０のデータ変化の個数（Ｎ＋１）倍した値として表される場合であっても、ずらし量ｓｌ＝０における相関指標値Σ（＝Σ０）と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、相関指標値Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｎを予測することが可能である。
【０１０４】
そこで、本実施例においては、図３に示す基地局１２は前述の構成に加えてずらし量予測部４０を有する。このずらし量予測部４０は、前述のように、ずらし量ｓｌ＝０において時間ずれ検出部３２による相関指標値Σ０の値と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、総和Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ（回）を予測する。具体的には、Σ（ｓｌ＝ａ×ｎ）の値が０あるいは最初に負となると予測されるｎの値がｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐである。そして、予測された相関指標値Σが最小となる繰り返し実行数ｎよりも所定回数ｉｔｅｒｎｕｍ（回）だけ前に少ないｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ−ｉｔｅｒｎｕｍ（＝ｉｓｋｉｐ）回目から、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出を行なう。所定回数ｉｔｅｒｎｕｍは、例えば１０（回）のように定められるものであって、受信された符号データにおける後述するジッタ等の通信誤差や、移動局１０および基地局１２のそれぞれが有する時計７０および時計４６のクロック誤差などによる誤差により、相関指標値Σが最小となると予測された時間ずれ検出部３２の繰り返し実行回数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ（回）と実際に相関指標値Σが最小となる繰り返し実行回数ｉｔ＿ｍｉｎとが異なった場合、特に予測された回数よりも実際の回数が少ない場合であっても、実際に相関指標値Σが最小となる時間ずれ検出部３２の繰り返し実行回数を検出することができるように設けられる値である。このようにすれば、時間ずれ検出部３２の繰り返しの実行のうち、２回目から（ｉｓｋｉｐ−１）回目までの実行を省略することができる。なお、図３において、ジッタ処理部４２は後述する別の実施例において用いるものであり、説明は後述する。
【０１０５】
図１７は、本実施例における受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。図１７のフローチャートは前述の実施例１の図１５に対応するものであって、図１２のフローチャートのＳＡ７において実行される受信時刻算出ルーチンに対応するものである。まず、ＳＦ１においては、反復回数ｎおよびずらし量ｓｌの値を表す変数が零（リセット）される。続くＳＦ２においては、変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌにレプリカ符号および受信した符号データに対応するデータ変化のデータ変化タイミングの差の絶対値の相関指標値Σのとり得る最大値Σｍａｘが記憶される。変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌは相関指標値Σが繰り返し算出される場合において、前回算出時の相関指標値Σの値を記憶する変数であるが、初回実行時においては前回算出時の相関指標値Σの値が存在しないため、ＳＦ７の判断が否定される値として適当な値の一例としてΣｍａｘが記憶される。このΣｍａｘは前述の実施例１におけるＳＤ２と同様にして行なわれる。
【０１０６】
ずらし量予測部４０に対応するＳＦ３においては、相関指標値Σの値が最小となるずらし量ｓｌを予測し、その最小となるずらし量ｓｌよりも所定回数だけ前の繰り返し回数ｎを予測するためのずらし量予測ルーチンが実行される。図１８はこのずらし量予測ルーチンの制御作動の一例を説明するものである。まず、ＳＧ１においては、総和Σの値が最小となるずらし量ｓｌの値ｓｌ＿ｍｉｎ＿ｐおよびそのずらし量ｓｌ＿ｍｉｎ＿ｐに対応する繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐが予測され、その予測された繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐに基づいて時間ずれ検出部３２の次回実行時における繰り返し数がｉｓｋｉｐ＝ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ−ｉｔｅｒｎｕｍのように決定される。ここで、変数ｉｔｅｒｎｕｍは、予測される相関指標値Σの値が最小となる際の繰り返し数よりもどれくらい手前から時間ずれ検出部３２の実行を行なうかを決定する変数であり、予め、例えば１０回、のように定められる。
【０１０７】
ＳＧ２においては、図１７のフローチャートにおいて反復回数を表す変数ｎにＳＧ１において算出された次回実行時における時間ずれ検出部３２の繰り返し数ｉｓｋｉｐの値が記憶される。続くＳＨ３においては、ＳＨ１で決定された繰り返し数ｉｓｋｉｐとなるように、具体的にはずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×（ｉｓｋｉｐ−１）となるように設定される。
【０１０８】
続くＳＦ４乃至ＳＦ１１は、前述の図１５のＳＤ３乃至ＳＤ１０に対応するものであって、各ステップにおける作動は同様であるので、詳細な説明は省略する。すなわち、ＳＦ３において決定された繰り返し回数ｉｓｋｉｐに対応するずらし量ｓｌから相関指標値Σの算出が行なわれ、相関指標値Σが実際に最小となった際の繰り返し数ｎに基づいて受信された符号の受信時刻が算出される。
【０１０９】
前述の実施例によれば、前記ずらし量予測部４０（ＳＦ３）によって、前記時間ずれ検出部３２の初回の実行結果Σ（ｓｌ＝０）に基づいて前記時間ずれの絶対値の相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌおよび反復回数ｎ（＝ｉｓｋｉｐ）が予測され、該予測されたずらし量ｓｌに基づいて次回実行時における前記ずらし量ｓｌが決定されるので、前記時間ずれ検出部３２（ＳＦ４）の反復実行に要する時間を短縮することができる。
【実施例３】
【０１１０】
前述の実施例においては、ジッタ、すなわち受信された符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりの発生時刻の揺らぎが生じないこととしていたが、実際の移動局１０から基地局１２への通信伝送においては、前記ジッタが発生しうる。かかる場合においては、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングの差はデータ変化タイミングごとに異なり得る。例えば、図６においてΔｔ０、Δｔ１、Δ２、…、Δｎはそれぞれ異なることがありうる。時間ずれ検出部３２による前記データ変化タイミングの差の絶対値の総和の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの増加とを繰り返し行なった場合における、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σと、時間ずれ検出部３２の繰り返し回数との関係は図１９に示すようになる。この図１９は前述の実施例における図１０に対応するものである。
【０１１１】
図１９は、ジッタの大きさの標準偏差が１２．５（ｎｓｅｃ）であるとした場合のシミュレーション結果である。図１９に示すように、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σは当初繰り返しに伴って減少し続けるが、最小値となった後は増加する。しかしながら、前述の実施例における図１０の場合と異なり、その減少は相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの近辺において繰り返し数ｎに比例するものではない。また、相関指標値Σの最小値Σｍｉｎも０とはならず、相関指標値Σが最小となる際の繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ’も図１０の相関指標値Σが最小となる際の繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎとは異なる場合がある。
【０１１２】
ところで、図２０および図２１は、データ変化ごとに異なるジッタの大きさの標準偏差の値がそれぞれ１２．７７、２５．５４、５０．４４、１００．９７である場合に、所定の複数回（たとえば３０回）算出された相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの平均値を算出し、それらの関係を示した表およびグラフである。これらの図によれば、ジッタの大きさと相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの平均値とには相関があることがわかる。さらに、前記所定の複数回算出された際の相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの標準偏差ｓを用いて、相関指標値Σの最小値Σｍｉｎに誤差が生じるなどして最大となった場合の値、すなわちΣｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’を、例えばΣｍｉｎ’＝Σｍｉｎ＋３ｓのように算出することができる。本実施例にかかる発明は発明者らによるかかる知見に基づくものである。
【０１１３】
本実施例においては、基地局１２の機能の一例は図３のブロック図に示すものである。本実施例においては、ずらし量予測部４０は、前述の実施例２では用いられなかったジッタ処理部４２を有する点において前述の実施例と異なる。このジッタ処理部４２は、例えば複数のジッタの標準偏差の大きさについて予めシミュレーションにより図２０に示すように相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓを算出する。そして、算出された複数のジッタの標準偏差の大きさに対する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓのうち、移動局測位システム８の設計仕様により見込まれるジッタの大きさに最も近い前記ジッタの標準偏差の大きさに対応する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓを選択し、選択された相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓに基づいて相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’を算出する。具体的には相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’は、前述のように、例えばΣｍｉｎ’＝Σｍｉｎ＋３ｓのように算出する。
【０１１４】
図２２は、本実施例における移動局１２のずらし量予測部４０の制御作動の一例を説明するフローチャートであって、前述の実施例における図１８に代えて、図１７のＳＧ３において実行されるずらし量予測ルーチンである。まず、時間ずれ検出部３２に対応するＳＨ１においては、ずらし量ｓｌが零である場合の相関指標値Σの値Σ０が算出される。このΣ０の算出は、例えば前述の図１４の受信符号解析ルーチンを実行することによって行なわれる。
【０１１５】
ジッタ処理部４２およびずらし量予測部４０に対応するＳＨ２においては、まず、移動局測位システム８の設計により見込まれるジッタの大きさに対応する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓに基づいて、ジッタの標準偏差の大きさに基づいて相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’が算出される。そして、算出されたΣｍｉｎ’、ＳＩ１において算出されたずらし量ｓｌが零である場合の相関指標値Σの値Σ０、および、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａに基づいて、時間ずれ検出部３２の次回実行時における繰り返し数ｉｓｋｉｐがｉｓｋｉｐ＝（Σ０−Σｍｉｎ’）／ａのように決定される。
【０１１６】
ＳＨ３においては、図１７のフローチャートにおいて反復回数を表す変数ｎにＳＨ２において算出された次回実行時における時間ずれ検出部３２の繰り返し数ｉｓｋｉｐの値が記憶される。続くＳＨ４においては、ＳＨ２で決定された繰り返し数ｉｓｋｉｐとなるように、具体的にはずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×（ｉｓｋｉｐ−１）となるように設定される。
【０１１７】
前述の実施例３によれば、ジッタ処理部４２（ＳＨ２）を有するずらし量予測部４０（ＳＨ２乃至ＳＨ４）を含むずらし量決定部３８（ＳＨ４）により、受信部２６により受信した電波におけるジッタ量に基づいて相関指標値Σが前記Σｍｉｎ’となる際のずらし量ｓｌが予測され、予測されたずらし量ｓｌに基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、電波の受信において生ずるジッタのジッタ量を考慮して相関指標値Σが最小Σｍｉｎ’となる際のずらし量ｓｌが予測され、前記次回実行時におけるずらし量を好適に決定することができる。
【０１１８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１１９】
例えば、前述の実施例においては、時間ずれ検出部３２においては、受信部２６により受信された符号データをずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にを移動することにより相関指標値Σを算出するようにしたが、このような態様に限られない。例えば、レプリカ符号をずらし量ｓｌだけ時間軸の正方向に移動することによって算出してもよい。
【０１２０】
また、前述の実施例においては、測位部８６は３つの基地局１２のそれぞれにおける受信時刻の差と、各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて移動局１０の位置の算出（測位）を行なったが（ＴＤＯＡ方式）、この様な態様に限られない。例えば、３以上の各基地局１２における移動局１０からの電波の受信時刻と移動局１０における送信時刻、および各基地局１２の位置に関する情報に基づいて移動局１０の位置の測位を行なうＴＯＡ方式によって移動局の測位を行なうこともできる。この場合、移動局１０の時計７０の時刻および各基地局１２の時計４６の時刻とが精密に同期されていれば、より正確な移動局１０の位置の測位が可能である。そのため、前記ＴＯＡ方式により移動局１０の位置の算出を行なう場合には、移動局１０および基地局１２は、それぞれの有する時計７０および４６の時刻を既知の方法により同期させる時計同期のための機能を有してもよい。また、前記ＴＯＡ方式により移動局１０の位置の算出を行なう場合には、少なくとも３局の基地局１２により移動局１０から送信される電波が受信されればよい。
【０１２１】
また、前述の実施例においては、予告符号と符号データとの間に設けられる送信間隔ｔｉｎｔは固定された既知の値とされたが、この様な態様に限られず、例えば、送信間隔ｔｉｎｔの大きさはその都度変更されるものであって、予告符号が送信間隔ｔｉｎｔに関する情報を含むようにしてもよい。
【０１２２】
なお、前述の実施例においては、移動局１０が２次元平面を移動する場合の測位の例について示したが、これに限られず、移動局１０が３次元空間を移動する場合も同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の移動局測位システムの概要を説明する図である。
【図２】移動局の構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図３】基地局の構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図４】サーバの構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図５】解析実行区間設定部による解析実行区間の設定を説明する図である。
【図６】時間ずれ検出部による時間ずれの検出を説明する図である。
【図７】ビットエラー発生時の符号データを説明する図である。
【図８】ビットエラー処理部によるビットエラー発生時の処理を説明する図である。
【図９】受信された符号データが複数のずらし量についてずらされる様子を説明する図である。
【図１０】相関指標値と繰り返し数の関係を説明する図である。
【図１１】測位部による移動局の測位を説明する図である。
【図１２】本発明の移動局測位システムの制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】レプリカ符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１４】受信符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１５】受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１６】時間ずれ算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の別の実施例における受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートであって、図１５に対応する図である。
【図１８】ずらし量予測ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】ジッタが存在する場合の相関指標値と繰り返し数の関係を説明する図であって、図９に対応する図である。
【図２０】シミュレーションによって得られたジッタの大きさの標準偏差の値に対応する相関指標値およびその最小値およびその標準偏差の大きさを表す表である。
【図２１】シミュレーションによって得られたジッタの大きさの標準偏差の値に対応する相関指標値およびその最小値およびその標準偏差の大きさを表す図であって、図２０の表を表したものである。
【図２２】本発明の別の実施例におけるずらし量予測ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートであって、図１８に対応する図である。
【図２３】従来の同期時刻検出に用いられる相関値を算出するためのマッチドフィルタの一例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２４】
８：移動局測位システム
１０：移動局
１２：基地局（受信装置）
２６：（基地局の）受信部
２８：解析実行区間設定部
３０：受信符号解析部
３２：時間ずれ検出部
３４：ビットエラー処理部
３８：ずらし量決定部
４０：ずらし量予測部
４２：ジッタ処理部
４４：受信時刻算出部
７４：（移動局の）送信部
８６：測位部
Σ：相関指標値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が送信する電波を複数の基地局が受信し、その受信結果である基地局のそれぞれにおける受信時刻に基づいて算出される電波の伝搬時間に基づいて移動局の位置の推定を行なう移動局測位システムおよび基地局に関するものであり、特に、受信した電波に含まれるデータのデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとの対応するデータ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和に基づいて前記受信時刻を算出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動局が送信する電波を複数の基地局で受信し、これらの複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻に基づいて、前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離を算出し、算出された距離に基づいて移動局の位置の検出を行なう測位システムが提案されている。
【０００３】
かかる測位システムにおいては、前記移動局と前記複数の基地局のそれぞれとの距離は、電波の伝搬時間に基づいて算出される。また、この電波の伝搬時間は移動局による電波の送信時刻と前記複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻に基づいて算出されることから、測位精度を高精度に行なうためには、前記複数の基地局のそれぞれにおける電波の受信時刻の検出をより高精度に行なう必要がある。特許文献１には、無線端末間でスペクトラム拡散された信号の位相を精密に検出することにより電波の伝搬時間を検出する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５１０５６６
【０００５】
例えば特許文献１が開示するように、移動局および基地局間で拡散符号を含む電波の送受信を行い、受信側において受信した拡散符号とそのレプリカ符号との相関値を算出し、相関値のピーク値の発生に基づいて受信時刻を得る方法が広く用いられている。かかる拡散符号を用いる方法においては、前記相関値のピークが顕著に生ずるため、受信時刻の検出が容易であるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
受信時刻の精度を向上させるためには、受信側におけるサンプリング周波数を高くすることが考えられる。しかしながら、前述のように拡散符号の相関値を算出し、そのピークの発生に基づいて受信時刻を得る方法においては、具体的には例えば前記サンプリング周波数によりサンプリングされた受信データとレプリカ符号とから例えば図２３に示すようなマッチドフィルタにより相関値を算出するので、サンプリング周波数を高くすると、相関値の算出に必要となる計算量、あるいはそれを処理するマッチドフィルタの規模が膨大となり、実現が困難である。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、マッチドフィルタのような大規模な回路を必要とせず、高精度に電波の受信時刻を検出することのできる基地局または受信装置および移動局測位システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するための請求項１にかかる発明は、（ａ）所定の符号データを含む電波を受信し、受信した電波に含まれる前記符号データと予め記憶された前記符号データのレプリカ符号とを比較し、その比較結果に基づいて、電波の受信時刻を算出する受信装置であって、（ｂ）電波を受信する受信部と、（ｃ）該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、（ｄ）前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部が時刻の測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、（ｅ）前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、（ｆ）前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、（ｇ）前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
好適には、請求項２にかかる発明は、（ａ）前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、（ｂ）前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１２】
また好適には、請求項５にかかる発明は、前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための請求項６にかかる発明は、（ａ）移動局から送信される電波を複数の基地局において受信し、該複数の基地局における電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、（ｂ）前記移動局は、所定の符号データを含む電波と、該所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号を含む電波とを送信する送信部を備え、（ｃ）前記基地局は、電波を受信する受信部と、（ｄ）該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、（ｅ）前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部が時刻の測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、（ｆ）前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を前記所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応するデータ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、（ｇ）前記ずらし量を受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、（ｈ）前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を備え、（ｇ）前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置を算出する測位部を有することを特徴とする。
【００１４】
好適には、請求項７にかかる発明は、（ａ）反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、（ｂ）前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９にかかる発明は、前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定することを特徴とする。
【００１７】
また好適には、請求項１０にかかる発明は、前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１にかかる受信装置によれば、前記受信符号解析部により、受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、前記解析実行区間設定部により前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間が決定され、前記時間ずれ検出部により、前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値が算出され、前記ずらし量決定部により、前記ずらし量が前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定され、前記受信時刻算出部により、前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻が算出されるので、例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出を行なう大規模な回路を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる。
【００１９】
また、請求項６にかかる移動局測位システムによれば、前記移動局から送信される電波について、前記基地局の前記受信符号解析部により、受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、前記解析実行区間設定部により前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部を実行する区間が決定され、前記時間ずれ検出部により、前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方をずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値が算出され、前記ずらし量決定部により、前記ずらし量が前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定され、前記受信時刻算出部により、前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻が算出されるので、前記基地局において例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる、また、前記測位部において、前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記移動局における電波の送信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置が算出されるので、前記精度よく算出された受信時刻に基づいて精度のよい移動局の位置の算出を行なうことができる。
【００２０】
また、請求項２にかかる受信装置、あるいは請求項７にかかる移動局測位システムによれば、前記受信時刻算出部によって、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小が検出され、前記ずらし量決定部により、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量が決定されるので、基地局または受信装置において受信した電波の受信時刻が算出される度に前記ずらし量が決定され、受信時刻の検出精度を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項３にかかる受信装置、あるいは請求項８にかかる移動局測位システムによれば、前記ずらし量決定部によって、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、前記時間ずれ検出部の反復実行に要する時間を短縮することができる。
【００２２】
また、請求項４にかかる受信装置、あるいは請求項９にかかる移動局測位システムによれば、前記ずらし量決定部により、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、電波の受信において生ずるジッタのジッタ量を考慮して前記相関指標値が最小となる際のずらし量が予測され、前記次回実行時におけるずらし量を好適に決定することができる。
【００２３】
また、請求項５にかかる受信装置、あるいは請求項１０にかかる移動局測位システムによれば、前記時間ずれ検出部により、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定された符号データにデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないので、移動局と基地局との通信にビットエラーが生じる場合においても、その影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の測位システム８の構成の一例を示した図である。図１に示すように、測位システム８は、移動可能な移動局１０、既知の位置に固定され、前記移動局１０と無線による通信を行なう機能を有する第１基地局１２Ａ、乃至第４基地局１２Ｄの４つの基地局１２（以下、第１基地局１２Ａ、乃至第４基地局１２Ｄを区別しない場合、基地局１２という。）、および例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂コンピュータを含んで構成されるサーバ１４を含んで構成される。なお、移動局１０の数は１個以上であれば特に限定されない。また、基地局１２はそれぞれ、通信ケーブル１８によってサーバ１４と接続され、例えば基地局１２およびサーバ１４によりＬＡＮが構築され、相互に通信可能とされている。なお、基地局１２が本発明の受信装置に対応する。
【００２６】
図２は、移動局１０の有する制御機能の一例を説明するブロック図である。移動局１０はアンテナ６２、送受信切換部６４、受信部６６、時計７０、送信符号発生部７２、送信部７４などを含んで構成される。また、この移動局１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記送信符号発生部７２などにおける処理を実行するようになっている。
【００２７】
受信部６６および送信部７４は、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ６２を用いて電波の送受信を行なう。例えば送信部７４は、後述する送信符号発生部７２によって発生された符号などを含む電波を送信する。また、受信部６６は、基地局１２によって送信される電波を受信する。すなわち、送信部７４は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などの変調を行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有し、また、受信部６６は、アンテナ６２によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される受信機能を含む。このとき、送信部７４および受信部６６が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、送信部７４および受信部６６はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。
【００２８】
また、アンテナ６２は、前述の送信部７４および受信部６６が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数に適したものが用いられる。また、移動局１０の位置にかかわらず、すなわち移動局１０から見た基地局１２の方向に関わらず移動局１０からの距離が同じ位置に基地局１２が存在する場合には同じ強さで電波を受信できるように、アンテナ６２は少なくとも電波の伝搬方向に関して無指向性であるアンテナが好適に用いられる。
【００２９】
送受信切換器６４は、前記受信部６６と送信部７４との何れを作動状態とするかを切り換える。すなわち、移動局１０が無線の受信状態にあるか送信状態にあるかを切り換える。好適には例えば、通常は移動局１０を受信状態としておき、例えば後述する送信符号発生部７２によって生成される符号データを含む電波である測位のための電波を送信する場合など、基地局１２へ電波を送信する時においてのみ、移動局１０が送信状態とされてもよい。
【００３０】
送信符号発生部７２は、移動局１０から送信される電波に含まれる送信符号を生成する。この送信符号は、移動局１０からの電波を受信した基地局１２において後述する受信符号解析部３０、時間ずれ検出部３２、受信時刻算出部４４などにおける電波の受信時刻の算出に用いられる符号データと、その符号データよりも予め定められた所定時間だけ前に送信される予告符号とを含んで構成される。この符号データは、例えば好適には０と１の出現が規則的でない符号、例えばＭ系列符号や、ＧＰＳにおいても使用されているＧｏｌｄ系列符号などの疑似雑音符号（ｐｓｅｕｄｏ−ｎｏｉｓｅ ｃｏｄｅ；ＰＮ符号）が用いられる。また、予告符号は、これを受信する基地局１２との間でその内容が予め共有された符号であればよく、例えば前記符号データとは異なる内容の拡散符号や、移動局１０と基地局１２との通信におけるプリアンブルが用いられる。
【００３１】
図５に、送信符号発生部７２によって発生させられ、送信部７４によって送信される送信符号の一例を時間の経過と共に示す。図５においては右に行くほど時間の経過を表している。図５に示すように、例えば、時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの間予告符号を送信し、所定時間ｔｉｎｔだけ待機を行なった後、時刻ｔ０３から時刻ｔ０４の間、すなわち時刻ｔ０３からＴｓの時間において符号データの送信を行なう。この時間Ｔｓは、送信される符号データの符号長、移動局１０と基地局１２との無線通信における通信速度などによって定まる値である。
【００３２】
時計７０は、時刻を計測するものであって、例えば送信部７４が電波を送信する際に参照され、送信時刻に関する情報は符号データとともに基地局１２に送信される。
【００３３】
図３は、基地局１２の有する機能の概要の一例を説明するブロック図である。基地局１２は、アンテナ２２、送受信切換器２４、受信部２６、解析実行区間設定部２８、受信信号解析部３０、時間ずれ検出部３２、レプリカ符号発生部３６、ずらし量決定部３８、ずらし量予測部４０、受信時刻算出部４４、時計４６、送信部５０、通信インタフェース部５２などを含んで構成される。また、この基地局１２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記解析実行区間設定部２８、受信信号解析部３０、時間ずれ検出部３２、レプリカ符号発生部３６、ずらし量決定部３８、ずらし量予測部４０、受信時刻算出部４４などにおける処理を実行するようになっている。なお、ずらし量決定部３８およびずらし量予測部４０を合わせて広義のずらし量決定部３８ｗと考えることもできる。
【００３４】
受信部２６および送信部５０は、前述の移動局１０の受信部６６および送信部７４と同様に、いわゆる無線通信機能を実現するものであって、アンテナ２２を用いて電波の送受信を行なう。例えば送信部５０は、移動局１０の作動を制御する指令などを含む電波を送信する。また、受信部２６は、移動局１０によって送信される電波を受信し、その内容を必要に応じて受信符号解析部３０、解析実行区間設定部２８などに渡し処理を実行させる。すなわち、送信部５０は、所定の周波数の搬送波を発生する発振器、電波により送信する信号に基づいて前記搬送波を変調し、またデジタル変調などを行なう変調器、前記変調された搬送波を所定の出力に増幅する送信アンプなどを有し、また、受信部２６は、アンテナ２２によって受信された受信波を増幅する受信アンプ、受信波から所定の周波数成分のみを取り出すフィルタ、デジタル復調や検波器などによる復調を行なう復調器などによって実現される受信機能を含む。このとき、送信部５０および受信部２６が行なう無線通信は例えばいわゆるデジタル通信が好適に用いられるので、送信部５０および受信部２６はそのデジタル通信に必要となる変調あるいは復調のための機構を含む。
【００３５】
また、アンテナ２２は、前述の送信部５０および受信部２６が電波を送受信する際に用いられるものであって、送受信する電波の周波数などの電波の性質に適したものが用いられる。
【００３６】
送受信切換器２４は、前記無線部２６と送信部５０との何れを作動状態とするかを切り換える。すなわち、基地局１２が無線の受信状態にあるか送信状態にあるかを切り換える。好適には例えば、通常は基地局１２を受信状態としておき、例えば無線通信に使用する周波数を設定する場合など、移動局１０へ無線により送信する必要がある時においてのみ、基地局１２が送信状態とされてもよい。
【００３７】
解析実行区間設定部２８は、後述する移動局１０から送信される電波に含まれる予告符号を受信したことに基づいて、後述する受信符号解析部３０を実行させる。すなわち、後述する受信符号解析部３０は、高精度な作動、すなわちサンプリングタイムの短い高頻度での作動を行なうため、計算量が比較的多いものとなっており、それに伴って消費電力も多くなっている。具体的には例えば、受信符号解析部３０は、基地局１２の他の機能、例えばレプリカ符号発生部３６などに比べて７２０倍のクロック速度により動作させられている。そのため、必要ない時点においては、受信符号解析部３０の作動を停止しておくことができれば、消費電力を低減できる。一方、本実施例においては、前述したように移動局１０から送信される電波は、受信符号解析部３０の解析の対象となる符号データと、その所定時間だけ前に送信される予告符号を含むので、基地局１２において予告符号を受信した場合に、前記所定時間が経過するまでに受信符号解析部３０の実行を開始させることにより、それまでの間は受信符号解析部３０はその作動を停止することが可能である。
【００３８】
図５はこの解析実行区間設定部２８の作動を説明する図である。前述のように、移動局１０から送信される電波に含まれる送信符号は、例えば、時刻ｔ０１から時刻ｔ０２までの間予告符号を送信し、所定時間ｔｉｎｔだけ待機を行なった後、時刻ｔ０３から時刻ｔ０４の間、すなわち時刻ｔ０３からＴｓの時間において符号データの送信を行なう。かかる符号が基地局１２において、時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２までの間予告符号を受信された場合、解析実行区間設定部２８は、その受信後所定時間ｔｉｎｔよりもマージンｍａだけ小さい時間の経過後である、時刻Ｔｓｔａｒｔ＝Ｔ０２＋ｔｉｎｔ−ｍａから受信符号解析部３０の作動を開始させる。また、時刻Ｔ０２において予告符号を受信した後、前記所定時間ｔｉｎと符号データの送信に要する時間Ｔｓにマージンｍｂを加えた時間の経過後である、時刻Ｔｅｎｄ＝Ｔ０２＋ｔｉｎｔ＋Ｔｓ＋ｍｂに受信符号解析部３０の作動を終了させる。すなわち、解析実行区間設定部２８は、受信符号解析部３０の作動の実行する時刻ｔの区間を、Ｔ０２＋ｔｉｎｔ−ｍａ≦ｔ≦Ｔ０２＋ｔｉｎｔ＋Ｔｓ＋ｍｂのように決定する。ここで、マージンｍａおよびｍｂは移動局１０から基地局１２への通信においてゆらぎ（ジッタ）などが生じた場合であっても前記符号データを過不足無く受信できるように、ジッタの発生量などを考慮して定められる。
【００３９】
図３に戻って、受信符号解析部３０は、受信部２６によって受信された移動局１０からの電波に含まれる符号データにおけるデータ変化タイミング、すなわちデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻をそれぞれ測定するものであって、解析実行区間設定部２８により定められた実行区間において実行される。図６は、この受信符号解析部３０による測定を説明する図である。図６には、後述するレプリカ符号発生部３６によって発生されたレプリカ符号と、受信部２６によって受信された符号データの一例が示されている。なお、単に受信部２６によって受信された符号データを表わす場合、図６の下段に示す符号における所定のずらし量は零である。受信符号解析部３０は、かかる符号データにおけるデータ変化タイミング、すなわち、例えば図６において受信された符号データにＮ＋１個のデータ変化が含まれる場合には、最初のデータ変化（図６の例であれば立ち上がり）を生じた時刻ｔｒｘ＿０、次にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿１、その次にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿２、…、最後にデータ変化を生じた時刻ｔｒｘ＿Ｎをそれぞれ測定する。この受信符号解析部３０は、後述する時間ずれ検出部３２、受信時刻算出部４４などにおける結果の精度に直接関係するものであるので、高精度（高分解能）の時計を用いることにより、前記データ変化タイミングが検出されることが望ましい。具体的には例えば、移動局測位システム８に要求される測距精度ｒｅ（ｍ）が設定される場合において、その測距精度ｒｅを電波の速度ｃ（＝２．９９７×１０８（ｍ／ｓ））で除した値ｔｅ（＝ｒｅ／ｃ）が同期時刻の検出のための精度（分解能）として必要とされる。従って、受信符号解析部３０は、データ変化タイミングの測定における精度が前記ｔｅ（ｓｅｃ）もしくはこれよりも高精度となるように、すなわち、サンプリング周波数がｆｓ（＝１／ｔｅ）（Ｈｚ）以上となるように作動する。
【００４０】
図３に戻って、レプリカ符号発生部３６は、移動局１０が送信した送信データとしての符号と同一の符号であるレプリカ符号を発生させる。具体的には例えば、レプリカ符号発生部３６と、前述の移動局１０の送信符号発生部７２とで、予め複数の符号データの候補を共有しておき、移動局１０と基地局１２との通信の冒頭部分（プリアンブル）において移動局１０の送信符号発生部７２が使用する符号データについての情報を移動局１２に伝えることにより、レプリカ符号発生部３６は移動局１０から送信される電波に含まれる符号データのレプリカ符号を発生することができる。このとき、レプリカ符号発生部３６は基地局１２が移動局１０から送信される符号データを受信する際のチップレート（速度）と同じチップレートによってレプリカ符号を発生する。すなわち、移動局１０の送信符号発生部７２における符号データを発生する速度や、移動局１０から基地局１２への無線通信の速度等を考慮して、レプリカ符号発生部３６におけるレプリカ符号を発生する速度が定められる。また、レプリカ符号の発生とともに、前記受信符号解析部３０において受信符号のデータ変化タイミングが検出される際の精度と同程度の精度によって、そのレプリカ符号のデータ変化タイミングが算出されている。
【００４１】
時間ずれ検出部３２は、受信部２６によって受信された符号データと、レプリカ符号発生部３６によって発生された符号データのレプリカ符号とを、これらのいずれか一方を例えば後述するずらし量決定部３８により決定される所定のずらし量だけ時間方向にずらして比較し、両者に対応するデータ変化タイミングの時間ずれ、すなわち信号の立ち上がりおよび立ち下がりの生じた時刻の差の絶対値の総和である相関指標値を算出する。具体的には、時間ずれ検出部３２はまず、受信部２６によって受信された符号データを前記所定のずらし量だけ時間軸の負の方向に、すなわち受信された符号データの各データ変化タイミングを速める方向にずらす。そして当該ずらし量だけずらされた符号データおよびレプリカ符号において対応するデータ変化を、例えばその発生順序によって識別する。例えば、受信部２６によって受信された符号データおよびレプリカ符号のそれぞれにおいてｎ番目に発生したデータの立ち上がりあるいは立ち下がりどうしを、対応するデータ変化であると識別する。そして、対応するとされたそれぞれのデータ変化が発生した時刻の差の絶対値を算出する。これを符号データおよびレプリカ符号の全てのデータ変化について繰り返し、算出された時刻の差の絶対値の総和を前記相関指標値として算出する。受信部２６によって受信された符号データとレプリカ符号とは同じ符号データであるので、例えばビットが反転する通信エラーが生じたような場合を除けば、受信された符号データとレプリカ符号とには対応するデータ変化タイミングが存在するようになっている。なお、前記通信エラーが生じた場合の対応については後述する。
【００４２】
図６を用いて時間ずれ検出部３２の制御作動を説明する。図６においては右向きに時間軸が設けられ、右に向かうほど時間が経過することを示している。また、時間軸の左端は時刻Ｔｓｔａｒｔ、すなわち前述の解析実行区間設定部２８により設定される受信符号解析部３０の実行区間の開始時点を表している。また、図６に示された２つの符号データのうち、上側の符号は、前記レプリカ符号発生部３６によって発生されたレプリカ符号の内容を時間軸上に示したものである。また、下側の符号は受信部２６によって受信され、前記所定のずらし量だけずらされた符号データを表している。なお、図６においてレプリカ符号及び符号データは何れも１および０、あるいは１および−１のいずれかの組み合わせからなる２値をとるようにされている。
【００４３】
時間ずれ検出部３２は、レプリカ符号と受信部２６によって受信された符号データとにおけるデータ変化タイミングを対応づけ、そしてそれらの発生時刻の差の絶対値である時間ずれを算出する。すなわち図６の例で言えば、受信した符号データにおけるデータ変化タイミングｔｒｘ＿０とデータ変化タイミングに対応するデータ変化のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿０とが対応するとして、その時間ずれをΔｔ０＝｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜のように両者の差の絶対値として算出する。同様に、受信した符号データにおけるデータ変化タイミングｔｒｘ＿１、ｔｒｘ＿２、…、ｔｒｘ＿Ｎとデータ変化タイミングに対応するデータ変化のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿１、ｔｒｅｐ＿２、…、ｔｒｅｐ＿Ｎとが対応するとして、その時間ずれをΔｔ１、Δｔ２、…、ΔｔＮを算出する。そして、これらの時間ずれの総和Σを相関指標値として算出する。すなわち、
【数１】
である。なお、後述するずらし量決定部３８によってずらし量ｓｌが決定される場合においては、時間ずれ検出部３２は、このずらし量ｓｌだけずらされた符号データとレプリカ符号との間の時間ずれの総和Σを算出する。
【００４４】
図３に戻って、時間ずれ検出部３２はビットエラー処理部３４を有する。前述のように、移動局１０と基地局１２との間の通信には通信誤りが発生する。移動局１０と基地局１２との間の通信において１０００ビットの通信を行なうごとに１ビットのエラー（ビットの反転）が生ずる場合をＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）＝１×１０−３と表し、移動局１０と基地局１２との間には例えば前記ＢＥＲ＝１×１０−３程度の通信誤りが発生する。図７はこのビットエラーの具体例を説明する図であって、レプリカ符号において存在している１対の立ち上がりおよび立ち下がり（図７中Ｅ参照）が、移動局１０から基地局１２までの通信における通信エラーにより失われ、受信部２６において受信された符号データには存在していない（図７中Ｅ’参照）状態を表している。
【００４５】
このように通信エラーが生じている場合において、前記時間ずれ検出部３２によって対応する相関指標値が算出されると、受信部２６によって受信された符号データおよびレプリカ符号において対応するものでないデータ変化であるにもかかわらず対応するデータ変化であるとしてその発生した時刻の差が算出され、誤差を生じる場合がありうる。具体的には、図７の例において、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１およびｔｒｅｐ＿１２に対応するデータ変化が、通信エラーにより受信部２６によって受信された符号データに生じていない場合に、前記時間ずれ検出部３２は、実際にはレプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１３に対応するデータ変化である受信部２６によって受信された符号データにおける時刻ｔｒｘ＿１３を、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１に対応するデータ変化であるとして、この時刻の差ｔＥ（＝ｔｒｘ＿１３−ｔｒｅｐ＿１１）の絶対値を算出し、時刻の差の総和である相関指標値に算入してしまう場合がありうる。かかる場合においては、レプリカ符号における時刻ｔｒｅｐ＿１１に対応するデータ変化以降のデータ変化についても同様に誤って算出されるため、算出される時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値は大きな誤差を含むことになる。
【００４６】
そこで、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号におけるデータ変化に基づいて、レプリカ符号における各データ変化に対応して受信部２６によって受信された符号データのデータ変化の検出を行なうエッジ検出区間を設け、そのエッジ検出区間において受信部２６によって受信された符号データのデータ変化が１回検出されたか否かに基づいてビットエラーの発生を検出し、ビットエラーが発生した場合には、そのビットエラーに対応するレプリカ符号におけるデータ変化は時間ずれ検出部３２における時間ずれの総和Σの対象としないことにより、ビットエラーによる前記相関指標値への影響を低減する。
【００４７】
具体的には、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における符号の先頭から各データ変化ｔｒｅｐ＿ｉまでの時間ｐｉと、受信部２６によって受信された符号データの先頭が受信された時刻であって、前記所定のずらし量だけずらされた時刻ｔ０と、所定のエッジ検出区間幅ｗとに基づいて、エッジ検出区間を設ける。図８はビットエラー処理部３４によるエッジ検出区間の設定を説明する図である。図８においては、前述の図６と同様に、レプリカ符号発生部３６により発生されるレプリカ符号と、受信部２６により受信される符号データとが同一の時間軸上に表されている。レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化ｔｒｅｐ＿ｉに着目すると、このとき、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データにおけるデータ変化を検出するためのエッジ検出区間を、
ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉ
のように決定する。ここで、
ｔｓ＿ｉ＝ｔ０＋ｐｉ
ｔｆ＿ｉ＝ｔｓ＿ｉ＋ｗ
であり、時間ｐｉはレプリカ符号における符号の先頭からｉ番目のデータ変化が生ずるまでの時間、すなわちｔｒｅｐ＿ｉ−ｔｒｅｐ０である。また、ｔｒｅｐ０はレプリカ符号の先頭が受信された時刻、ｔ０は符号データの先頭が受信部２６において受信された時刻、ｗはエッジ検出区間の幅であり、例えばサンプリング開始および終了時刻を決定するときに使用するマージンｍａおよびｍｂの合計値が望ましい。
【００４８】
そして、ビットエラー処理部３４は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応して設定されたエッジ検出区間において、受信された符号データにデータ変化が１回生じた場合には、そのデータ変化をレプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとする。図８においては、例えば破線（ａ）で表されたデータ変化は、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとされる。一方、エッジ検出区間において、受信された符号データにデータ変化が生じなかった場合や、２つ以上のデータ変化が生じた場合には、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化は、ビットエラーにより存在しないものとみなす。図８においては、例えば一点鎖線（ｂ）で表されたデータ変化は、エッジ検出区間内にないので、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化に対応する受信された符号データのデータ変化であるとされない。そして、受信された符号データにおいてビットエラーが生じたとされたデータ変化は、時間ずれ検出部３２における時間ずれの総和Σの算出の対象とはされない。すなわち、レプリカ符号における先頭からｉ番目のデータ変化にビットエラーが生じた場合には、時間ずれ検出部３２による時間ずれの総和Σの算出においては、１番目からｉ−１番目まで、およびｉ＋１番目からＮ＋１番目までのデータ変化に対応する時間ずれΔｔの総和として算出される。
【００４９】
このようにしてビットエラー処理部３４によりビットエラーの発生を考慮してレプリカ符号におけるデータ変化と受信された符号データにおけるデータ変化とが対応づけられた後、時間ずれ検出部３２は、相互に関連づけられた受信部２６によって受信された符号データにおけるデータ変化と、対応するレプリカ符号のデータ変化とのそれぞれの発生時刻の差の絶対値を算出し、それらの総和である相関指標値Σを算出する。
【００５０】
図３に戻って、ずらし量決定部３８は、前記時間ずれ検出部３２においてレプリカ符号と受信された符号データとを比較する際におけるいずれか一方のずらし量を決定する。具体的には例えば、前述のように、時間ずれ検出部３２により、ずらし量ｓｌだけずらされた受信された符号データとレプリカ符号との対応するデータ変化タイミングの差の絶対値Δｔｉの総和が相関指標値Σとして算出される場合において、ずらし量決定部３８は、ずらし量ｓｌの初期値を０とし、時間ずれ検出部３２による相関指標値が最初に算出され、その後時間ずれ検出部により相関指標値が算出されるごとに、所定量ａだけずらし量を増加させる。すなわち、時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの所定量ａだけ増加とが繰り返し行なわれる。例えばｎ回目における時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出は、ずらし量ｓｌ＝ａ×（ｎ−１）とされて行なわれる。
【００５１】
図９は、この時のずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの決定と、決定されたずらし量だけずらされた符号データとレプリカ符号との時間ずれ検出部３２によるデータ変化タイミングの差の絶対値Δｔｉの変化の様子を説明する図である。図９には上から順に、レプリカ符号発生部３６によって発生されるレプリカ符号、受信部２６によって受信される符号データ、ずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ１だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データ、ずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ２（＞ｓｌ１）だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データ、およびずらし量決定部３８によって決定されたずらし量ｓｌ＝ｓｌ３（＞ｓｌ２）だけ時間軸負方向にずらされた前記符号データがそれぞれ同一の時間軸と共に表されている。なお、本図９においては各符号についての冒頭部のみ、すなわち３つ目のデータ変化までが記載されている。
【００５２】
図９に示す様に、ずらし量ｓｌの大きさが大きくされるのに伴って、受信した符号データは時間軸の負方向、すなわち図９においては左側に移動する。そして、レプリカ符号および受信した符号データに対応する各データ変化タイミング、すなわちｔｒｅｐ＿ｉおよびｔｒｘ＿ｉの差の絶対値の値Δｔｉ（ｉ＝０，１，…，Ｎ−１）は、ずらし量ｓｌが零の状態から順次大きくされるのに伴って徐々に減少し（ｓｌ＝０〜ｓｌ２）、レプリカ符号と受信した符号データとが一致するずらし量ｓｌ＝ｓｌ２となるときに最小値Δｔｉ＝０となる。一方、さらにずらし量が大きくされると（ｓｌ＝ｓｌ２〜ｓｌ３）、各データ変化タイミングの差の絶対値の値Δｔｉの値は徐々に増加する。なお、図９において各変数の符号に続けて括弧が設けられた変数は、その括弧内に記されたずらし量ｓｌにおける変数の値を表している。例えばｔｒｘ＿０（ｓｌ１）は、ずらし量ｓｌ＝ｓｌ１である場合、すなわち時間軸負方向にｓｌ１だけずらされた受信した符号データの最初のデータ変化タイミングの値を表している。図９においては、後述するジッタの発生がなく、受信した符号データとレプリカ符号とは同一の時間変化をするものとしている。
【００５３】
ここで、前記ずらし量の所定の増加量であるａは、例えば、受信符号解析部３０における受信された符号データのデータ変化タイミングの検出における分解能に基づいて決定される。具体的には例えば、前記ずらし量の所定の増加量であるａは、受信された符号データのデータ変化タイミングの検出における分解能（サンプリング周期）と同一の値が用いられる。
【００５４】
図１０は、時間ずれ検出部３２による相関指標値の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの所定量ａだけ増加とを繰り返し行なった場合における、時間ずれ検出部３２により算出される相関指標値Σと、時間ずれ検出部３２の繰り返し回数との関係を表した図である。図１０に示すように、相関指標値Σは当初繰り返しに伴って減少し続けるが、最小値を迎えた後は増加する。相関指標値Σが最小値となる繰り返し回数におけるずらし量ｓｌの値は、前述した図９におけるずらし量ｓｌ＝ｓｌ２に対応する。なお、ずらし量ｓｌが前記所定の増加量ａずつ増加させられる場合であって、ずらし量ｓｌがｓｌ２に一致することがない場合は、ずらし量ｓｌがｓｌ２に最も近くなる場合に対応する。
【００５５】
図３に戻って受信時刻算出部４４は、例えば前記図９に示した相関指標値Σの値Σと繰り返し数との関係に基づいて、移動局１０からの電波の受信時刻を算出する。具体的にはまず、相関指標値Σの値が最小となった繰り返し数を算出する。例えば、時間ずれ検出部３２において相関指標値Σをずらし量ｓｌを前記所定量ａだけ増加させる毎に繰り返し算出する場合において、繰り返し毎に減少していた相関指標値Σの値が、ある繰り返し回数ｉｔ＿ｍｉｎ＋１において前回の値に比べて増加した場合、その前回である回数ｉｔ＿ｍｉｎが最小となった繰り返し回数とする。そして、相関指標値Σを最小とする繰り返し回数ｉｔ＿ｍｉｎとして時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出を行なった際の時刻を受信された符号データとレプリカ符号との同期時刻であるとして算出し、これを移動局１０からの電波の受信時刻とする。なお、移動局１０と基地局１２との通信において符号データの各チップの長さが変化することなく移動局１０から基地局１２に到達すれば、受信された符号データとレプリカ符号とはその時間変化が一致するので、前記相関指標値Σの最小値は零となる。例えば、前述の図６に示したように、１回めの時間ずれ検出部３２の実行時（繰り返し数ｎ＝０）、すなわちずらし量ｓｌ＝０に対応する時刻は受信符号解析部３０の実行区間の開始時点であるＴｓｔａｒｔであるので、相関指標値Σが最小となった際の繰り返し数ｎ＝ｉｔ＿ｍｉｎ（図１０参照）に対応するずらし量ｓｌ＝ａ×ｉｔ＿ｍｉｎおよび符号データの受信に要する時間Ｔｓ（図５、図６参照）を、前記受信符号解析部３０の実行区間の開始時点であるＴｓｔａｒｔに加えることによって、
ｔａｃｋ＝Ｔｓｔａｒｔ＋Ｔｓ＋ａ×ｉｔ＿ｍｉｎ …（２）
のように、受信された符号データとレプリカ符号との同期時刻ｔａｃｋを算出する。なお、ここで、ａは前記所定のずらし量の増加量であり、例えば受信符号解析部３０におけるサンプリング周期ｔｅ、すなわち受信符号解析部３０の動作周波数ｆｓを用いて１／ｆｓと等しい値である。
【００５６】
基地局１２とサーバ１４はＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）により通信可能とされている。このときＬＡＮが有線であれば通信ケーブル１８によって基地局１２はサーバ１４と接続される。基地局１２の受信時刻算出部４４によって算出される電波の受信時刻としての同期時刻や、移動局１０から送信される電波に含まれる送信時刻についての情報が基地局１２からサーバ１４に送信されるほか、サーバ１４からは、基地局１２は移動局１０の作動に関する指令などが送信される。
【００５７】
時計４６は、時刻を計測するものであって、例えば解析実行区間設定部２８、受信符号解析部３０、時間ずれ検出部３２、ずらし量決定部３８、などの作動において時刻が参照される。ここで、各基地局１２の時計４６の時刻は既知の方法により同期させられている。
【００５８】
なお、図３において、ずらし量予測部４０は後述する別の実施例で用いるものであって、本実施例の基地局１２においては必要とされない。
【００５９】
図４は、サーバ１４の有する機能の概要を説明するブロック図である。サーバ１４は有線通信インタフェース８２、測位部８６などを有している。また、サーバ１４は、前述のようにＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂コンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図４に示す測位部８６などにおける処理を実行するようになっている。
【００６０】
通信インタフェース８２は、サーバ１４と基地局１２との例えばＬＡＮによる情報通信を行なうためのインタフェースである。この通信インタフェース８２は、例えばサーバ１４から基地局１２に対し、基地局１２の制御作動に関する指令を行なったり、あるいは移動局１０の制御作動に関する指令を基地局１２を介して行なわせたりする。また、有線通信インタフェース８２は、基地局１２から送信される情報、例えば基地局１２における電波の受信時刻に関する情報や、移動局１０からの電波に含まれる移動局１０における電波の送信時刻に関する情報などが受信される。
【００６１】
測位部８６は、予め既知である各基地局１２の位置に関する情報と、各基地局１２の受信時刻算出部４４において算出された移動局１０からの電波の受信時刻とに基づいて、移動局１０の位置を算出する。具体的には例えば、第１基地局１２Ａの位置を表す座標が（ｘ１，ｙ１）、第２基地局１２Ｂの座標が（ｘ２，ｙ２）、第３基地局１２Ｃの座標が（ｘ３，ｙ３）、第４基地局１２Ｄの座標が（ｘ４，ｙ４）であり、第１基地局１２Ａと移動局１０との距離がｒ１、第２基地局１２Ｂと移動局１０との距離がｒ２、第３基地局１２Ｃと移動局１０との距離がｒ３、第４基地局１２Ｄと移動局１０との距離がｒ４である場合において、移動局１０の位置を表す座標を（ｘ，ｙ）とすると、第１基地局１２Ａ、第２基地局１２Ｂ、第３基地局１２Ｃ、第４基地局１２Ｄおよび移動局１０の位置の関係は図１１に示す様になる。すなわち、移動局１０は第１基地局１２Ａの位置を中心とする半径ｒ１の円と、第２基地局１２Ｂの位置を中心とする半径ｒ２の円と、第３基地局１２Ｃの位置を中心とする半径ｒ３の円と、第４基地局１２Ｄの位置を中心とする半径ｒ４の円との交点に位置する。従ってこれらの関係は次式（３）で表される。
【数２】
ここで、移動局１０と各基地局１２との距離ｒｉ（ｉ＝１〜４）は、移動局１０と基地局１２との間の電波の伝搬時間に電波の速度ｃ（＝２．９９７×１０８（ｍ／ｓ））を乗ずることによって得られる。移動局１０における電波の送信時刻をｔｔとし、移動局１０の時計７０の時刻と各基地局１２の時計４６の時刻とのずれをｓとし、各基地局１２の受信時刻算出部４４において、第１基地局１２Ａにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ１、第２基地局１２Ｂにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ２、第３基地局１２Ｃにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ３、第４基地局１２Ｄにおける移動局１０からの電波の受信時刻がｔａｃｋ４である場合において、前記式（３）は、次式（４）のように書き表される。
【数３】
なお、前記時刻のずれｓは、各基地局１２の時計４６の時刻に対する移動局１０の時計７０の時刻の進みとして定義される。また、前述の様に各基地局１２の時計４６はその時刻が同期されているので、前記時刻のずれｓは各基地局１２に共通である。すなわち、前記式（４）の右辺における（ｔａｃｋｉ−ｔｔ−ｓ）（ｉ＝１〜４）は、移動局１０が送信した電波が各基地局１２へ到達するまでの伝搬時間を表している。
【００６２】
ここで、前記式（４）の各式の平方根をとり、得られた第２式の両辺から第１式の両辺を、第３式の両辺から第１式の両辺を、第４式の両辺から第１式の両辺をそれぞれ減ずると、次式（５）が得られる。
【数４】
この式（５）を解いて得られる解（ｘ，ｙ）を移動局１０の位置とする。なお、この式（５）は前記式（４）と比べて、移動局１０における電波の送信時刻ｔｔ、移動局１０の時計７０の時刻と各基地局１２の時計４６の時刻とのずれをｓを有していないので、移動局１０の位置の算出に際して、これらの情報を測定する必要がない。
【００６３】
図１２は、本発明の移動局測位システム８の制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、各基地局１２の時計４６の時刻の同期が行なわれる。この時刻の同期は、例えば次の様に行なわれる。まず、いずれか１の基地局から他の基地局に対して所定の時刻に電波の送信が行なわれ、他の基地局は送信された電波を受信する。そして電波の送信時刻に対応する前記所定の時刻と電波の受信時刻とに基づいて電波の伝搬時間の実測値を算出する。一方、各基地局１２の位置は予め既知とされているので、前記電波を送信する１の基地局と前記電波を受信する他の基地局のそれぞれとの距離も予め既知とされている。そこで、前記他の基地局のそれぞれは、前記電波を送信する１の基地局との距離と電波の速度ｃに基づいて、その電波を送信する１の基地局から送信された電波の自局への伝搬時間の理論値を算出する。前記電波を受信する他の基地局のそれぞれにおいては、前記伝搬時間の実測値と前記伝搬時間の理論値を比較し、自局の時計４６の時刻を前記伝搬時間の実測値が前記伝搬時間の理論値となる様に補正する。この様にすれば、各基地局１２の時計４６の時刻を、全て前記電波を送信する１の基地局の時計４６の時刻と同期することができる。
【００６４】
移動局１０の送信部７４などに対応するＳＡ２においては、移動局１０から各基地局１２に対して測位のための電波が送信される。この電波には、受信時刻の検出に用いられる符号データよりも所定時間だけ前に送信される予告符号と、符号データ、および電波の送信時刻に関する情報が含まれる。
【００６５】
各基地局１２の受信部２６などに対応するＳＡ３においては、ＳＡ２において移動局１０から送信された測位のための電波に含まれる予告符号が受信される。また、各基地局の解析実行区間設定部２８に対応するＳＡ４においては、ＳＡ３において予告符号を受信したことに基づいて、予告符号よりも所定時間だけ後に送信される符号データを高精度で解析し、符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを計測するＳＡ６を実行する時間区間を決定する。この時間区間は、例えば、予告符号の送信と符号データの送信との間に設けられた間隔と、ジッタなどを考慮するためのマージンｍａおよびｍｂによって決定される。
【００６６】
レプリカ符号発生部３６に対応するＳＡ５においては、ＳＡ２において移動局１０から送信された電波に含まれる符号データと同一の符号であるレプリカ符号が生成され、さらに、生成されたレプリカ符号におけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを解析するレプリカ符号解析ルーチンが実行される。
【００６７】
図１３はこのレプリカ符号解析ルーチンの一例を説明するフローチャートである。まずＳＢ１においては、時刻をカウントするカウンタが、所定のクロック速度ｆｐｎ（Ｈｚ）において動作を開始させられる。続いて、ＳＢ２において、ＳＢ１で動作を開始したカウンタの値が零とされる。すなわち、レプリカ符号の先頭の時点ｔｒｅｐ０がカウンタの内容が零となるようにされる。また、データ変化の発生順序を表す変数ｉが０にされる。さらにＳＢ３においてレプリカ符号の解析が開始される。具体的には、拡散符号のチップレートと同じ速度で発生させられる。
【００６８】
ＳＢ４においては、レプリカ符号の解析が１符号周期分だけ行なわれたか否かが判断される。レプリカ符号の解析が１符号周期分だけおこなわれた場合には、本ステップの判断が肯定され、ＳＢ７が実行される。一方、レプリカ符号の解析が１符号周期分終了していない場合には、本ステップの判断が否定され、引き続きレプリカ符号の解析が行なわれる。
【００６９】
ＳＢ５においては、レプリカ符号における信号の立ち上がりあるいは立ち下がり、すなわちデータ変化が生じたか否かが判断される。データ変化が生じた場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＢ６が実行される。一方データ変化が生じなかった場合には、ＳＢ４に戻る。
【００７０】
ＳＢ６においては、ＳＢ５においてデータ変化が生じたとされた際のカウンタ出力の値がそのデータ変化の順番ｉに基づいて配列ｔｒｅｐ＿ｔｅｍｐ［ｉ］に記憶される。そして、ＳＢ７においては、次に発生するデータ変化に備え、データ変化の発生の順番を表す変数ｉが繰上られ、ｉ＝ｉ＋１とされる。
【００７１】
一方、ＳＢ４の判断が肯定された場合、すなわち、レプリカ符号の解析が１符号周期分だけ実行された場合に実行されるＳＢ８においては、ＳＢ６においてデータ変化の発生の順番にその発生時のカウンタの値が保存された配列ｔｒｅｐ＿ｔｅｍｐ［ｉ］が、後述するＳＡ６における受信した符号データの解析におけるクロック周波数ｆｓを基準としたカウンタの値に換算されて、配列ｔｒｅｐ［ｉ］として保存される。具体的には
ｔｒｅｐ［ｉ］＝ｔｒｅｐ＿ｔｍｐ［ｉ］×ｆｓ／ｆｐｎ
のように変換される。この配列ｔｒｅｐ［ｉ］の内容がレプリカ符号のデータ変化タイミングｔｒｅｐ＿ｉに対応する。
【００７２】
図１２に戻って、受信符号解析部３０に対応するＳＡ６においては、移動局１０から送信される電波に含まれる符号データが受信され、その符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりが生じた時刻であるデータ変化タイミングを検出する受信符号解析ルーチンが実行される。
【００７３】
図１４は、この受信符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まずＳＣ１においては、時刻をカウントするカウンタが、所定のクロック速度ｆｓ（Ｈｚ）において動作を開始させられる。このクロック速度ｆｓは、前述のように、たとえば測位システム８に要求される測位精度に基づいて決定される値である。続くＳＣ２においては、ＳＡ４において設定された受信符号解析部の実行区間の開始時刻Ｔｓｔａｒｔとなったか否かが判断される。そして、時刻ｔがＴｓｔａｒｔとなった場合には本ステップの判断が肯定され、続くＳＣ３以降が実行される。一方時刻ｔがＴｓｔａｒｔより前である場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＣ２が反復される。すなわち、本ステップＳＣ２においては、時刻ｔがＴｓｔａｒｔとなるのが待機される。
【００７４】
続いて、ＳＣ３において、ＳＣ１で動作を開始したカウンタの値が零とされる。すなわち、レプリカ符号の先頭の時点がカウンタの内容が零となるようにされる。また、データ変化の発生順序を表す変数ｊが０にされる。
【００７５】
ＳＣ４においては、時刻ｔがＳＡ４において設定された受信符号解析部の実行区間の終了時刻Ｔｅｎｄとなったか否かが判断される。そして、時刻ｔがＴｅｎｄとなった場合には、本ルーチンを実行する時間区間が終了したとして、本ステップの判断が肯定され本フローチャートは終了する。一方時刻ｔがＴｅｎｄより前である場合には、本ルーチンを引き続き実行すべく本ステップの判断が否定され、ＳＣ５以降が実行される。
【００７６】
ＳＣ５においては、受信された符号データにおける信号の立ち上がりあるいは立ち下がり、すなわちデータ変化が生じたか否かが判断される。データ変化が生じた場合には本ステップの判断が肯定され、ＳＣ６が実行される。一方データ変化が生じなかった場合には、ＳＣ４に戻る。
【００７７】
ＳＣ６においては、ＳＣ５においてデータ変化が生じたとされた際のカウンタ出力の値がそのデータ変化の順番ｊに基づいて配列ｔｒｘ［ｊ］に記憶される。この配列ｔｒｘ［ｊ］の内容が、受信された符号データのデータ変化タイミングｔｒｘ＿ｊに対応する。そして、ＳＣ７においては、次に発生するデータ変化に備え、データ変化の発生の順番を表す変数ｊが繰り上げられ、ｊ＝ｊ＋１とされる。
【００７８】
図１２に戻って、時間ずれ検出部３２、ずらし量決定部３８、および受信時刻算出部４４などに対応するＳＡ７においては、ＳＡ５およびＳＡ６においてそれぞれ得られた、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングが記憶された配列ｔｒｅｐ［ｉ］、および受信された符号データのデータ変化タイミングが記憶された配列ｔｒｘ［ｊ］に基づいて、相関指標値Σが算出され、算出された相関指標値Σに基づいてレプリカ符号と受信された符号データとの同期が検出され、その同期時刻ｔａｃｋが移動局１０からの電波の受信時刻として算出される受信時刻算出ルーチンが実行される。具体的には、所定の変化をさせられるずらし量ｓｌに対し、ずらし量ｓｌが変化するごとにそのずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた受信した符号データ、およびレプリカ符号について相関指標値Σが算出され、相関指標値Σが最小となった際のずらし量ｓｌに基づいて同期時刻ｔａｃｋが算出される。すなわち、相関指標値Σが最小となったことがレプリカ符号と受信された符号データとが同期したものとして、相関指標値Σが最小となった際のずらし量ｓｌに基づいて、その時刻が同期時刻として算出される。
【００７９】
図１５は、この受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、ＳＤ１においては、相関指標値Σの算出の反復回数ｎおよびずらし量ｓｌの値を表す変数が零に（リセット）される。続くＳＤ２においては、変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌにレプリカ符号および受信した符号データに対応するデータ変化のデータ変化タイミングの差の絶対値の総和Σのとり得る最大値Σｍａｘが記憶される。変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌは総和Σが繰り返し算出される場合において、前回算出時のΣの値を記憶する変数であるが、初回実行時においては前回算出時のΣの値が存在しないため、ＳＤ６の判断が否定されるための適当な値として例えば、ＳＡ４において受信符号解析部の実行区間を決定するのに用いられたマージンｍａおよびｍｂの値の合計ｍａ＋ｍｂがΣｍａｘとして記憶される。具体的には例えば、マージンｍａおよびｍｂがそれぞれ１／２チップ（ｃｈｉｐ）に相当する時間として予め設定される場合には、Σｍａｘは１チップに相当する時間とされる。
【００８０】
時間ずれ検出部３２に対応するＳＤ３においては、ずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた受信した符号データ、およびレプリカ符号に対する相関指標値Σの値を算出する時間ずれ算出ルーチンが実行される。
【００８１】
図１６は、この時間ずれ算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。まず、ＳＥ１においては、レプリカ符号におけるデータ変化の発生順序を表す変数ｉ、受信された符号データにおけるデータ変化の発生順序を表す変数ｊ、および相関指標値Σを表すカウンタが零と（リセット）される。なお、図１６の時間ずれ算出ルーチンにおいては、受信された符号データとは、図１５のＳＤ１もしくはＳＤ８において設定されたずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされた符号データを意味している。
【００８２】
ビットエラー処理部３４に対応するＳＥ２においては、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化に対応して設けられるエッジ検出区間ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉに、受信された符号データのデータ変化が１つ存在するか否かが判断される。そして、前記エッジ検出区間に、受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化が１つだけ存在する場合、すなわち受信された符号データのｊ番目のデータ変化タイミングｔｒｘ＿ｊが、ｔｓ＿ｉ≦ｔｒｘ＿ｊ≦ｔｆ＿ｉである場合には、本ステップの判断が肯定され、受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化と、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化とが対応するものであるとして、それらの時刻の差を算出すべくＳＥ３が実行される。一方、前記条件が満たされない場合、すなわち、エッジ検出区間ｔｓ＿ｉ≦ｔ≦ｔｆ＿ｉにおいて、受信された符号データのデータ変化が１つもない、もしくは２以上の複数個が存在する場合には、本ステップの判断が否定される。すなわち、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化については、受信された符号データとの時間ずれの算出の対象としないものとして、ＳＥ５以降が実行される。
【００８３】
時間ずれ検出部３２に対応するＳＥ３においては、ＳＥ２において対応づけられた受信された符号データにおけるｊ番目のデータ変化と、レプリカ符号におけるｉ番目のデータ変化とのそれぞれの発生時刻の差の絶対値Δｔｉの値が、変数Σに加算される。この変数Σが受信された符号データにおけるデータ変化および対応するレプリカ符号におけるデータ変化のそれぞれの発生時刻の差の絶対値の総和である相関指標値Σに対応する。
【００８４】
ＳＥ４においては、受信された符号データにおける次のデータ変化について着目すべく、変数ｊの値に１が加算される。
【００８５】
ＳＥ５においては、レプリカ符号における次のデータ変化について着目すべく変数ｉの値に１が加算される。
【００８６】
ＳＥ６においては、変数ｉの値が、レプリカ符号におけるデータ変化の総数であるＮを上回ったか否か、すなわち、全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてＳＥ２の判断の対象とされたか否かが判断される。ｉ＞Ｎ、すなわち全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてＳＥ２の判断の対象とされた場合には、本ステップの判断が肯定され、本フローチャートは終了する。一方、ｉ≦Ｎ、すなわち全てのレプリカ符号におけるデータ変化についてまだＳＥ２の判断の対象とされていない場合には、本ステップの判断が否定され、ＳＥ２以降が繰り返される。
【００８７】
図１５に戻って、ＳＤ４においては、ＳＤ３で算出された相関指標値Σの値が今回算出した相関指標値Σを表す変数ｎｏｗ＿ｖａｌに記憶される。ＳＤ５においては、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値と変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値とが比較される。すなわち、ＳＤ３による相関指標値Σの算出が反復して行なわれる場合において、今回実行時における相関指標値Σの値が前回実行時における相関指標値Σよりも大きいか否かが判断される。そして、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値が変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値よりも大きい場合には、前回実行時の相関指標値Σが最小であったとして、本ステップの判断が肯定され、ＳＤ９以降が実行される。一方、変数ｎｏｗ＿ｖａｌの値が変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌの値よりも小さいあるいは両者が等しい場合には、未だ相関指標値Σの最小値を検出していないとして、本ステップの判断が否定され、ＳＤ６が実行される。
【００８８】
ＳＤ６乃至ＳＤ８においては、繰り返しＳＤ３における再度の相関指標値Σの算出を行なうための準備が行なわれる。まず、ＳＤ６においては、ＳＤ４において今回の相関指標値Σを表す変数ｎｏｗ＿ｖａｌに記憶されていた値が１つ前における相関指標値Σを表す変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌに記憶される。また、ＳＤ７においては反復実行回数を表すカウンタｎに１が加算される。さらに、ずらし量決定部３８に対応するＳＤ８においては、ＳＤ７において１が加算されたカウンタの値に基づいて、ずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×ｎのように決定される。これらＳＤ６乃至ＳＤ８の作動が行なわれた後、繰り返しとなるＳＤ３の作動が行なわれる。
【００８９】
一方、前記ＳＤ５の判断が肯定された場合、すなわち、総和Σの値の最小値が検出された場合に実行されるステップであるＳＤ９においては、総和Σの算出の繰り返し回数を表す変数ｎの内容を変数ｉｔ＿ｍｉｎに記憶する。そして、受信時刻算出部４４に対応するＳＤ１０においては、ＳＤ９において記憶された総和Σが最小となった際の繰り返し回数ｎ＝ｉｔ＿ｍｉｎと、ずらし量ａ、ＳＡ６の実行開始時刻であるＴｓｔａｒｔ、ＳＡ６の実行に要する時間Ｔｓとに基づいて、前記式（２）すなわち、
ｔａｃｋ＝Ｔｓｔａｒｔ＋Ｔｓ＋ａ×ｉｔ＿ｍｉｎ
のように、同期時刻を算出し、これを受信時刻とする。
【００９０】
図１２に戻って、各基地局１２の通信インタフェース５２およびサーバ１４の通信インタフェース８２などに対応するＳＡ８においては、ＳＡ７において算出された移動局１０から送信された符号データの受信時刻についての情報が各基地局１２からサーバ１４に送信される。
【００９１】
測位部８６に対応するＳＡ９においては、ＳＡ７において算出された各基地局１２における移動局１０からの電波の受信時刻としての同期時刻ｔａｃｋと、予め既知とされた各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて、移動局１０の位置が算出される。具体的には例えば、図１１に表す関係である場合において、前記式（５）を解くことによって移動局１０の位置が解（ｘ，ｙ）として算出される。
【００９２】
前述の実施例にかかる移動局１２によれば、受信符号解析部３０により、受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、解析実行区間設定部２８により所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の受信部２６による受信に基づいて受信符号解析部３０が時刻の測定を実行する区間が決定され、時間ずれ検出部３２により、受信符号解析部３０によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されレプリカ符号発生部３６により発生されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方を所定のずらし量ｓｌだけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値Σが算出され、ずらし量決定部３８により、ずらし量ｓｌが受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定され、受信時刻算出部４４により、時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌに基づいて受信時刻が算出されるので、例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる。
【００９３】
また、前述の実施例にかかる移動局測位システム８によれば、移動局１０から送信される電波について、基地局１２の受信符号解析部３０により、受信部２６により受信した符号データにおけるデータ変化タイミングが測定され、解析実行区間設定部２８により所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の受信部２８による受信に基づいて受信符号解析部３０を実行する区間が決定され、時間ずれ検出部３２により、受信符号解析部３０によって測定されたデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のいずれか一方をずらし量ｓｌだけずらして比較し、相関指標値Σが算出され、ずらし量決定部３８により、ずらし量ｓｌが受信符号解析部３０における分解能に基づいて決定され、受信時刻算出部４４により、時間ずれ検出部３２によって算出される相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌに基づいて受信時刻が算出されるので、基地局１２において例えばマッチドフィルタなどを用いた相関値の算出のような複雑な計算を必要とすることなく受信時刻を精度よく検出することができる、また、測位部８６において、受信時刻算出部４４において算出される移動局１０から送信された電波の各基地局１２における受信時刻と、各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて移動局１０の位置が算出されるので、前記精度よく算出された受信時刻に基づいて精度のよい移動局１０の位置の算出を行なうことができる。
【００９４】
また、前述の実施例にかかる基地局１２あるい移動局測位システムによれば、受信時刻算出部４４によって、時間ずれ検出部３２を反復実行することにより相関指標値Σの最小が検出され、ずらし量決定部３８により、時間ずれ検出部３２の実行回数に基づいてずらし量ｓｌが決定されるので、基地局１２において受信した電波の受信時刻が算出される度にずらし量ｓｌが決定され、受信時刻の検出精度を向上させることができる。
【００９５】
また、前述の実施例にかかる基地局１２あるいは移動局測位システム８によれば、時間ずれ検出部３２により、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間であるエッジ検出区間において受信符号解析部３０によって測定された符号データにデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないので、移動局１０と基地局１２との通信にビットエラーが生じる場合においても、その影響を抑制することができる。
【００９６】
なお、前述の実施例においては、前記時間ずれ算出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更とが反復して実行され、相関指標値Σの最小値が検出された。しかしながら、相関指標値Σの最小値の検出には前記時間ずれ算出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更との反復実行が必須ではない。
【００９７】
また、前述の実施例においては、ビットエラー処理部３４が設けられ、ビットエラーが生じた場合の受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを対応づけたが、このビットエラー処理部３４がない場合であっても一定の効果を得ることができる。
【００９８】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００９９】
前述の実施例１においては、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出においては、受信された符号データはずらし量決定部３８によって決定されるずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にずらされたものが用いられた。そして、ずらし量決定部３８は、時間ずれ検出部３２が相関指標値Σを計算するごとにずらし量ｓｌを所定量ａだけ増加させることにより、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出とずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの変更とが交互に繰り返された。このときのずらし量ｓｌの変化と総和Σの値との関係を示したのが図９である。この図９において、ずらし量ｓｌの値と総和Σの値との関係が直線で示されるように、ずらし量ｓｌを増加に比例して、総和Σの値は減少している。これは、総和Σが前述の（１）で示すものであるところ、ずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって受信された符号データのデータ変化タイミングは、
ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ａ×ｎ）＋ａ
のようにａだけ時間経過方向に移動する（図６参照）。ここで、ｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの受信された符号データにおけるｉ番目のデータ変化タイミング、すなわち受信された符号データのｉ番目のデータ変化タイミングが時間軸負方向にｑだけずらされた時刻である。また、レプリカ符号における（Ｎ＋１）個の全てのデータ変化タイミングについて同様であるので、総和Σの値はずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって、次式（６）で表されるように、ａ×（Ｎ＋１）だけ減少する。
【数５】
ここで、Σ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの相関指標値Σである。
【０１００】
従って、最初に、すなわちずらし量ｓｌ＝０において時間ずれ検出部３２による相関指標値Σ（＝Σ０）の値の算出が行なわれると、前述のように相関指標値Σの最小値は零となるので、その相関指標値Σ０と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、総和Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｎを予測することが可能である。
【０１０１】
ところで、相関指標値Σの値は前記（１）で表されるところ、受信された符号データにジッタが存在しない場合には、受信された符号データにおける符号データの先頭から各データ変化までの時間は、レプリカ符号における符号データの先頭から各データ変化までの時間と同じである。そのため、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングの差は全て等しい。例えば、図６においてΔｔ０＝Δｔ１＝Δｔ２＝…＝Δｔｎである。そのため、前記相関指標値Σは、例えばレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化について、そのデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとの差の絶対値Δｔ０＝｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜を算出し、このΔｔ０をデータ変化の個数（Ｎ＋１）倍した値であるといえる。すなわち、
Σ＝Δｔ０×（Ｎ＋１）＝（｜ｔｒｘ＿０−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１） …（７）
である。
【０１０２】
このように相関指標値Σが表される場合であっても、前述の場合と同様に相関指標値Σが最小となるずらし量ｓｌあるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数を予測することが可能である。すなわち、ずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによってレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化タイミングは、次式（８）のように変化する。
ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ａ …（８）
ここでｔｒｘ＿ｉ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの受信された符号データｉ番目のデータ変化タイミングである。また、レプリカ符号における（Ｎ＋１）個の全てのデータ変化タイミングについて同様であるので、相関指標値Σの値はずらし量ｓｌが１回、すなわちａだけ変更（増加）されることによって、次式（９）のように、ａ（Ｎ＋１）だけ減少する。
Σ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））＝（｜ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１）
＝（｜（ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ａ）−ｔｒｅｐ＿０｜）×（Ｎ＋１）
＝（｜ｔｒｘ＿０（ｓｌ＝ａ×ｎ）−ｔｒｅｐ＿０｜−ａ）×（Ｎ＋１）
＝（Σ（ｓｌ＝ａ×（ｎ＋１））−ａ）×（Ｎ＋１）
…
＝（Σ（ｓｌ＝０）−ａ×（ｎ＋１））×（Ｎ−１） …（９）
ここで、Σ（ｓｌ＝ｑ）は、ずらし量ｓｌの値がｑであるときの総和Σである。
【０１０３】
すなわち、相関指標値Σが、前述のようにレプリカ符号における先頭から１番目のデータ変化のデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングとの差の絶対値Δｔ０のデータ変化の個数（Ｎ＋１）倍した値として表される場合であっても、ずらし量ｓｌ＝０における相関指標値Σ（＝Σ０）と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、相関指標値Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｎを予測することが可能である。
【０１０４】
そこで、本実施例においては、図３に示す基地局１２は前述の構成に加えてずらし量予測部４０を有する。このずらし量予測部４０は、前述のように、ずらし量ｓｌ＝０において時間ずれ検出部３２による相関指標値Σ０の値と、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａ、およびレプリカ符号におけるデータ変化の数（Ｎ＋１）とに基づいて、総和Σが最小となるずらし量ｓｌ、あるいは時間ずれ検出部３２の繰り返し実行数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ（回）を予測する。具体的には、Σ（ｓｌ＝ａ×ｎ）の値が０あるいは最初に負となると予測されるｎの値がｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐである。そして、予測された相関指標値Σが最小となる繰り返し実行数ｎよりも所定回数ｉｔｅｒｎｕｍ（回）だけ前に少ないｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ−ｉｔｅｒｎｕｍ（＝ｉｓｋｉｐ）回目から、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σの算出を行なう。所定回数ｉｔｅｒｎｕｍは、例えば１０（回）のように定められるものであって、受信された符号データにおける後述するジッタ等の通信誤差や、移動局１０および基地局１２のそれぞれが有する時計７０および時計４６のクロック誤差などによる誤差により、相関指標値Σが最小となると予測された時間ずれ検出部３２の繰り返し実行回数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ（回）と実際に相関指標値Σが最小となる繰り返し実行回数ｉｔ＿ｍｉｎとが異なった場合、特に予測された回数よりも実際の回数が少ない場合であっても、実際に相関指標値Σが最小となる時間ずれ検出部３２の繰り返し実行回数を検出することができるように設けられる値である。このようにすれば、時間ずれ検出部３２の繰り返しの実行のうち、２回目から（ｉｓｋｉｐ−１）回目までの実行を省略することができる。なお、図３において、ジッタ処理部４２は後述する別の実施例において用いるものであり、説明は後述する。
【０１０５】
図１７は、本実施例における受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。図１７のフローチャートは前述の実施例１の図１５に対応するものであって、図１２のフローチャートのＳＡ７において実行される受信時刻算出ルーチンに対応するものである。まず、ＳＦ１においては、反復回数ｎおよびずらし量ｓｌの値を表す変数が零（リセット）される。続くＳＦ２においては、変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌにレプリカ符号および受信した符号データに対応するデータ変化のデータ変化タイミングの差の絶対値の相関指標値Σのとり得る最大値Σｍａｘが記憶される。変数ｐｒｅｖ＿ｖａｌは相関指標値Σが繰り返し算出される場合において、前回算出時の相関指標値Σの値を記憶する変数であるが、初回実行時においては前回算出時の相関指標値Σの値が存在しないため、ＳＦ７の判断が否定される値として適当な値の一例としてΣｍａｘが記憶される。このΣｍａｘは前述の実施例１におけるＳＤ２と同様にして行なわれる。
【０１０６】
ずらし量予測部４０に対応するＳＦ３においては、相関指標値Σの値が最小となるずらし量ｓｌを予測し、その最小となるずらし量ｓｌよりも所定回数だけ前の繰り返し回数ｎを予測するためのずらし量予測ルーチンが実行される。図１８はこのずらし量予測ルーチンの制御作動の一例を説明するものである。まず、ＳＧ１においては、総和Σの値が最小となるずらし量ｓｌの値ｓｌ＿ｍｉｎ＿ｐおよびそのずらし量ｓｌ＿ｍｉｎ＿ｐに対応する繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐが予測され、その予測された繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐに基づいて時間ずれ検出部３２の次回実行時における繰り返し数がｉｓｋｉｐ＝ｉｔ＿ｍｉｎ＿ｐ−ｉｔｅｒｎｕｍのように決定される。ここで、変数ｉｔｅｒｎｕｍは、予測される相関指標値Σの値が最小となる際の繰り返し数よりもどれくらい手前から時間ずれ検出部３２の実行を行なうかを決定する変数であり、予め、例えば１０回、のように定められる。
【０１０７】
ＳＧ２においては、図１７のフローチャートにおいて反復回数を表す変数ｎにＳＧ１において算出された次回実行時における時間ずれ検出部３２の繰り返し数ｉｓｋｉｐの値が記憶される。続くＳＨ３においては、ＳＨ１で決定された繰り返し数ｉｓｋｉｐとなるように、具体的にはずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×（ｉｓｋｉｐ−１）となるように設定される。
【０１０８】
続くＳＦ４乃至ＳＦ１１は、前述の図１５のＳＤ３乃至ＳＤ１０に対応するものであって、各ステップにおける作動は同様であるので、詳細な説明は省略する。すなわち、ＳＦ３において決定された繰り返し回数ｉｓｋｉｐに対応するずらし量ｓｌから相関指標値Σの算出が行なわれ、相関指標値Σが実際に最小となった際の繰り返し数ｎに基づいて受信された符号の受信時刻が算出される。
【０１０９】
前述の実施例によれば、前記ずらし量予測部４０（ＳＦ３）によって、前記時間ずれ検出部３２の初回の実行結果Σ（ｓｌ＝０）に基づいて前記時間ずれの絶対値の相関指標値Σが最小となる際のずらし量ｓｌおよび反復回数ｎ（＝ｉｓｋｉｐ）が予測され、該予測されたずらし量ｓｌに基づいて次回実行時における前記ずらし量ｓｌが決定されるので、前記時間ずれ検出部３２（ＳＦ４）の反復実行に要する時間を短縮することができる。
【実施例３】
【０１１０】
前述の実施例においては、ジッタ、すなわち受信された符号データにおけるデータの立ち上がりおよび立ち下がりの発生時刻の揺らぎが生じないこととしていたが、実際の移動局１０から基地局１２への通信伝送においては、前記ジッタが発生しうる。かかる場合においては、レプリカ符号におけるデータ変化タイミングと対応する受信された符号データにおけるデータ変化タイミングの差はデータ変化タイミングごとに異なり得る。例えば、図６においてΔｔ０、Δｔ１、Δ２、…、Δｎはそれぞれ異なることがありうる。時間ずれ検出部３２による前記データ変化タイミングの差の絶対値の総和の算出と、ずらし量決定部３８によるずらし量ｓｌの増加とを繰り返し行なった場合における、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σと、時間ずれ検出部３２の繰り返し回数との関係は図１９に示すようになる。この図１９は前述の実施例における図１０に対応するものである。
【０１１１】
図１９は、ジッタの大きさの標準偏差が１２．５（ｎｓｅｃ）であるとした場合のシミュレーション結果である。図１９に示すように、時間ずれ検出部３２による相関指標値Σは当初繰り返しに伴って減少し続けるが、最小値となった後は増加する。しかしながら、前述の実施例における図１０の場合と異なり、その減少は相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの近辺において繰り返し数ｎに比例するものではない。また、相関指標値Σの最小値Σｍｉｎも０とはならず、相関指標値Σが最小となる際の繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎ’も図１０の相関指標値Σが最小となる際の繰り返し数ｉｔ＿ｍｉｎとは異なる場合がある。
【０１１２】
ところで、図２０および図２１は、データ変化ごとに異なるジッタの大きさの標準偏差の値がそれぞれ１２．７７、２５．５４、５０．４４、１００．９７である場合に、所定の複数回（たとえば３０回）算出された相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの平均値を算出し、それらの関係を示した表およびグラフである。これらの図によれば、ジッタの大きさと相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの平均値とには相関があることがわかる。さらに、前記所定の複数回算出された際の相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの標準偏差ｓを用いて、相関指標値Σの最小値Σｍｉｎに誤差が生じるなどして最大となった場合の値、すなわちΣｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’を、例えばΣｍｉｎ’＝Σｍｉｎ＋３ｓのように算出することができる。本実施例にかかる発明は発明者らによるかかる知見に基づくものである。
【０１１３】
本実施例においては、基地局１２の機能の一例は図３のブロック図に示すものである。本実施例においては、ずらし量予測部４０は、前述の実施例２では用いられなかったジッタ処理部４２を有する点において前述の実施例と異なる。このジッタ処理部４２は、例えば複数のジッタの標準偏差の大きさについて予めシミュレーションにより図２０に示すように相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓを算出する。そして、算出された複数のジッタの標準偏差の大きさに対する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓのうち、移動局測位システム８の設計仕様により見込まれるジッタの大きさに最も近い前記ジッタの標準偏差の大きさに対応する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓを選択し、選択された相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓに基づいて相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’を算出する。具体的には相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’は、前述のように、例えばΣｍｉｎ’＝Σｍｉｎ＋３ｓのように算出する。
【０１１４】
図２２は、本実施例における移動局１２のずらし量予測部４０の制御作動の一例を説明するフローチャートであって、前述の実施例における図１８に代えて、図１７のＳＧ３において実行されるずらし量予測ルーチンである。まず、時間ずれ検出部３２に対応するＳＨ１においては、ずらし量ｓｌが零である場合の相関指標値Σの値Σ０が算出される。このΣ０の算出は、例えば前述の図１４の受信符号解析ルーチンを実行することによって行なわれる。
【０１１５】
ジッタ処理部４２およびずらし量予測部４０に対応するＳＨ２においては、まず、移動局測位システム８の設計により見込まれるジッタの大きさに対応する相関指標値Σの最小値の平均値Σｍｉｎおよびその標準偏差ｓに基づいて、ジッタの標準偏差の大きさに基づいて相関指標値Σの最小値Σｍｉｎの最大値Σｍｉｎ’が算出される。そして、算出されたΣｍｉｎ’、ＳＩ１において算出されたずらし量ｓｌが零である場合の相関指標値Σの値Σ０、および、前記ずらし量ｓｌの１回あたりの増加量ａに基づいて、時間ずれ検出部３２の次回実行時における繰り返し数ｉｓｋｉｐがｉｓｋｉｐ＝（Σ０−Σｍｉｎ’）／ａのように決定される。
【０１１６】
ＳＨ３においては、図１７のフローチャートにおいて反復回数を表す変数ｎにＳＨ２において算出された次回実行時における時間ずれ検出部３２の繰り返し数ｉｓｋｉｐの値が記憶される。続くＳＨ４においては、ＳＨ２で決定された繰り返し数ｉｓｋｉｐとなるように、具体的にはずらし量ｓｌがｓｌ＝ａ×（ｉｓｋｉｐ−１）となるように設定される。
【０１１７】
前述の実施例３によれば、ジッタ処理部４２（ＳＨ２）を有するずらし量予測部４０（ＳＨ２乃至ＳＨ４）を含むずらし量決定部３８（ＳＨ４）により、受信部２６により受信した電波におけるジッタ量に基づいて相関指標値Σが前記Σｍｉｎ’となる際のずらし量ｓｌが予測され、予測されたずらし量ｓｌに基づいて次回実行時における前記ずらし量が決定されるので、電波の受信において生ずるジッタのジッタ量を考慮して相関指標値Σが最小Σｍｉｎ’となる際のずらし量ｓｌが予測され、前記次回実行時におけるずらし量を好適に決定することができる。
【０１１８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１１９】
例えば、前述の実施例においては、時間ずれ検出部３２においては、受信部２６により受信された符号データをずらし量ｓｌだけ時間軸の負方向にを移動することにより相関指標値Σを算出するようにしたが、このような態様に限られない。例えば、レプリカ符号をずらし量ｓｌだけ時間軸の正方向に移動することによって算出してもよい。
【０１２０】
また、前述の実施例においては、測位部８６は３つの基地局１２のそれぞれにおける受信時刻の差と、各基地局１２の位置に関する情報とに基づいて移動局１０の位置の算出（測位）を行なったが（ＴＤＯＡ方式）、この様な態様に限られない。例えば、３以上の各基地局１２における移動局１０からの電波の受信時刻と移動局１０における送信時刻、および各基地局１２の位置に関する情報に基づいて移動局１０の位置の測位を行なうＴＯＡ方式によって移動局の測位を行なうこともできる。この場合、移動局１０の時計７０の時刻および各基地局１２の時計４６の時刻とが精密に同期されていれば、より正確な移動局１０の位置の測位が可能である。そのため、前記ＴＯＡ方式により移動局１０の位置の算出を行なう場合には、移動局１０および基地局１２は、それぞれの有する時計７０および４６の時刻を既知の方法により同期させる時計同期のための機能を有してもよい。また、前記ＴＯＡ方式により移動局１０の位置の算出を行なう場合には、少なくとも３局の基地局１２により移動局１０から送信される電波が受信されればよい。
【０１２１】
また、前述の実施例においては、予告符号と符号データとの間に設けられる送信間隔ｔｉｎｔは固定された既知の値とされたが、この様な態様に限られず、例えば、送信間隔ｔｉｎｔの大きさはその都度変更されるものであって、予告符号が送信間隔ｔｉｎｔに関する情報を含むようにしてもよい。
【０１２２】
なお、前述の実施例においては、移動局１０が２次元平面を移動する場合の測位の例について示したが、これに限られず、移動局１０が３次元空間を移動する場合も同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の移動局測位システムの概要を説明する図である。
【図２】移動局の構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図３】基地局の構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図４】サーバの構成と制御機能の概要を説明するブロック線図である
【図５】解析実行区間設定部による解析実行区間の設定を説明する図である。
【図６】時間ずれ検出部による時間ずれの検出を説明する図である。
【図７】ビットエラー発生時の符号データを説明する図である。
【図８】ビットエラー処理部によるビットエラー発生時の処理を説明する図である。
【図９】受信された符号データが複数のずらし量についてずらされる様子を説明する図である。
【図１０】相関指標値と繰り返し数の関係を説明する図である。
【図１１】測位部による移動局の測位を説明する図である。
【図１２】本発明の移動局測位システムの制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】レプリカ符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１４】受信符号解析ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１５】受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１６】時間ずれ算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の別の実施例における受信時刻算出ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートであって、図１５に対応する図である。
【図１８】ずらし量予測ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】ジッタが存在する場合の相関指標値と繰り返し数の関係を説明する図であって、図９に対応する図である。
【図２０】シミュレーションによって得られたジッタの大きさの標準偏差の値に対応する相関指標値およびその最小値およびその標準偏差の大きさを表す表である。
【図２１】シミュレーションによって得られたジッタの大きさの標準偏差の値に対応する相関指標値およびその最小値およびその標準偏差の大きさを表す図であって、図２０の表を表したものである。
【図２２】本発明の別の実施例におけるずらし量予測ルーチンにおける制御作動の一例を説明するフローチャートであって、図１８に対応する図である。
【図２３】従来の同期時刻検出に用いられる相関値を算出するためのマッチドフィルタの一例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２４】
８：移動局測位システム
１０：移動局
１２：基地局（受信装置）
２６：（基地局の）受信部
２８：解析実行区間設定部
３０：受信符号解析部
３２：時間ずれ検出部
３４：ビットエラー処理部
３８：ずらし量決定部
４０：ずらし量予測部
４２：ジッタ処理部
４４：受信時刻算出部
７４：（移動局の）送信部
８６：測位部
Σ：相関指標値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の符号データを含む電波を受信し、受信した電波に含まれる該符号データと予め記憶された該符号データのレプリカ符号とを比較し、その比較結果に基づいて、電波の受信時刻を算出する受信装置であって、
電波を受信する受信部と、
該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、
前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、
前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、
前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、
前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を有すること
を特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないこと
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の受信装置。
【請求項６】
移動局から送信される電波を複数の基地局において受信し、該複数の基地局における電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、
前記移動局は、
所定の符号データを含む電波と、該所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号を含む電波とを送信する送信部を備え、
前記基地局は、
電波を受信する受信部と、
該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、
前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、
前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、
前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、
前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を備え、
前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置を算出する測位部を有すること
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項７】
前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の移動局測位システム。
【請求項８】
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の移動局測位システム。
【請求項９】
前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１０】
前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないこと
を特徴とする請求項６乃至９のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【請求項１】
所定の符号データを含む電波を受信し、受信した電波に含まれる該符号データと予め記憶された該符号データのレプリカ符号とを比較し、その比較結果に基づいて、電波の受信時刻を算出する受信装置であって、
電波を受信する受信部と、
該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、
前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、
前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、
前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、
前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を有すること
を特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないこと
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の受信装置。
【請求項６】
移動局から送信される電波を複数の基地局において受信し、該複数の基地局における電波の受信結果に基づいて前記移動局の位置を算出する移動局測位システムであって、
前記移動局は、
所定の符号データを含む電波と、該所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号を含む電波とを送信する送信部を備え、
前記基地局は、
電波を受信する受信部と、
該受信部により受信した前記符号データにおけるデータ変化タイミングを測定する受信符号解析部と、
前記所定の符号データを含む電波よりも所定時刻だけ前に送信される予告符号の前記受信部による受信に基づいて前記受信符号解析部がデータ変化タイミングの測定を実行する区間を決定する解析実行区間設定部と、
前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングと予め記憶されたレプリカ符号におけるデータ変化タイミングとを、両者のうちいずれか一方を所定のずらし量だけずらして比較し、両者の対応する各データ変化タイミングの時間ずれの絶対値の総和である相関指標値を算出する時間ずれ検出部と、
前記ずらし量を前記受信符号解析部における分解能に基づいて決定するずらし量決定部と、
前記時間ずれ検出部によって算出される相関指標値が最小となる際の前記ずらし量に基づいて受信時刻を算出する受信時刻算出部と、を備え、
前記受信時刻算出部において算出される移動局から送信された電波の各基地局における受信時刻と、前記各基地局の位置とに基づいて移動局の位置を算出する測位部を有すること
を特徴とする移動局測位システム。
【請求項７】
前記受信時刻算出部は、反復実行される前記時間ずれ検出部により算出される複数の相関指標値に基づいて、前記相関指標値の最小を検出するものであり、
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の実行回数に基づいてずらし量を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の移動局測位システム。
【請求項８】
前記ずらし量決定部は、前記時間ずれ検出部の初回の実行結果に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の移動局測位システム。
【請求項９】
前記ずらし量決定部は、前記受信部により受信した電波におけるジッタ量に基づいて前記相関指標値が最小となる際のずらし量を予測し、該予測されたずらし量に基づいて次回実行時における前記ずらし量を決定すること
を特徴とする請求項８に記載の移動局測位システム。
【請求項１０】
前記時間ずれ検出部は、前記レプリカ符号におけるデータ変化タイミングを含む所定の時間区間において前記受信符号解析部によって測定されたデータ変化タイミングが存在しない場合、該レプリカ符号におけるデータ変化タイミングは前記時間ずれ検出部による相関指標値の算出に使用しないこと
を特徴とする請求項６乃至９のいずれか１に記載の移動局測位システム。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−２４６８３０（Ｐ２００９−２４６８３０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３２４８（Ｐ２００８−９３２４８）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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