測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
【課題】信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相を精度良く特定することができる測位装置等を提供すること。
【解決手段】発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相ＣＳ１において、測位端末２０において生成したレプリカ測位基礎符号と測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、最大の相関値に対応するサンプリング位相ＣＳ１である第１測位位相ＣＰ１を特定する第１測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する第１測位位相ＣＰ１に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、を有する。
【解決手段】発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相ＣＳ１において、測位端末２０において生成したレプリカ測位基礎符号と測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、最大の相関値に対応するサンプリング位相ＣＳ１である第１測位位相ＣＰ１を特定する第１測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する第１測位位相ＣＰ１に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信源からの電波を利用する測位装置、測位装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衛星航法システムである例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してＧＰＳ受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
このＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星の軌道等を示す航法メッセージ（概略衛星軌道情報：アルマナック、精密衛星軌道情報：エフェメリス等を含む）に基づいて、ＧＰＳ衛星からの電波（以後、衛星電波と呼ぶ）に乗せられている擬似雑音符号（以後、ＰＮ（Ｐｓｕｅｄｏ ｒａｎｄoｍ ｎｏｉｓｅ ｃｏｄｅ）符号と呼ぶ）の一つであるＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードを受信する。Ｃ／Ａコードは、測位の基礎となる符号である。
ＧＰＳ受信機は、そのＣ／ＡコードがどのＧＰＳ衛星から発信されたものであるかを特定したうえで、例えば、そのＣ／Ａコードの発信時刻と受信時刻に基づいて、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機の距離（擬似距離）を算出する。そして、ＧＰＳ受信機は、３個以上のＧＰＳ衛星についての擬似距離と、各ＧＰＳ衛星の衛星軌道上の位置に基づいて、ＧＰＳ受信機の位置を測位するようになっている（特開平１０−３３９７７２号公報等参照）。
ＧＰＳ衛星からの信号を受信するためには、受信したＣ／ＡコードとＧＰＳ受信機内部で発生するレプリカＣ／Ａコードの位相を合致させる必要がある。
また、受信しているＣ／Ａコードの位相を特定することで、擬似距離を算出することも行われている。すなわち、Ｃ／Ａコードは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率で、コードの長さは１０２３チップである。したがってＣ／Ａコードは、１ミリ秒（ｍｓ）間に電波が進む距離である約３００キロメートル（ｋｍ）ごとに、並んで走っていると考えることができる。このため、衛星軌道上のＧＰＳ衛星の位置と、ＧＰＳ受信機の概略位置から、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間にＣ／Ａコードがいくつあるかを算出し、Ｃ／Ａコードの位相を特定すれば、擬似距離を算出することができる。
そして、受信したＣ／ＡコードとＧＰＳ受信機内部で生成したレプリカＣ／Ａコードの位相を合致させるために、レプリカＣ／Ａコードの位相をずらせながら相関処理が行われている。なお、受信周波数もずらせながら相関処理を行うのであるが、本明細書においては、説明を省略する。
そして、位相を横軸、相関値を縦軸とする座標において、相関値を示すグラフ（以下、「相関値グラフ」という）は理論上、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形を描く。この性質を利用して、中心と考えられる位相（ＰＵＮＣＴＵＡＬ）に対して、一定量進んだ位相（ＥＡＲＬＹ）と遅れた位相（ＬＡＴＥ）のレプリカＣ／Ａコードを生成し、ＥＡＲＬＹ、ＬＡＴＥそれぞれと受信したＣ／Ａコードとの相関をとり、両者の相関値が等しくなるように、レプリカＣ／Ａコードの位相を制御する方法が使用されている。そして、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなるときの、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの中間の位相が、受信したＣ／Ａコードの位相であると推定される。
ところが、ＧＰＳ衛星からの信号が、直接波としてだけではなくて、建物等に反射して入射する間接波（以下、「マルチパス」という）としてＧＰＳ受信機に到達する場合がある。このとき、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形は崩れ、上述の方法では受信したＣ／Ａコードの位相を正確に推定することができなくなる。
これに対して、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの位相差を狭めて相関処理を行う技術（ナローコリレータと呼ばれる技術）が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−３１２１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、信号強度が極めて微弱な状態においては、例えば、図１２に示すように、相関値を示すグラフは、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しい位置が複数存在する場合がある。例えば、ＥＡＲＬＹを位相Ｑｅ１、ＬＡＴＥを位相Ｑｅ２とするとそれらの相関値は等しく、それらの中間の位相は位相Ｑｅ３である。ところが、位相Ｑｅ３は、真の位相Ｑｒとは乖離している。
このように、信号強度が極めて微弱な弱電界下においては、上述のナローコリーレータによっては、受信したＣ／Ａコードの位相を正確に推定することができない場合があるという問題がある。なお、本明細書においては、「信号強度」は「電波強度」と同義で使用する。
【０００４】
そこで、本発明は、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相を精度良く特定することができる測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的は、第１の発明によれば、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記第１相関値算出手段を有するから、前記基礎単位ごとに、少なくとも３つの前記第１サンプリング位相において、相関値を算出することができる。
そして、前記測位装置は、第１測位位相算出手段を有するから、前記第１測位位相を算出することができる。
そして、前記測位装置は、前記測位位置算出手段を有するから、前記測位位置を算出することができる。
上述のように、弱電界下においては、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなる位相が複数存在する場合があるが、最大の相関値に対応する前記第１測位位相は１つだけである。
これにより、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位
相を精度良く特定することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記測位基礎符号を乗せた電波の電波強度が、予め規定した受信強度範囲内か否かを判断する受信強度範囲内外判断手段と、前記受信強度範囲内外判断手段の判断結果に基づいて、前記基礎単位によって規定される位相範囲を前記第１分割位相幅よりも狭い第２分割位相幅で等分した第２分割位相幅ごとの位相である第２サンプリング位相ごとに、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第２相関値算出手段と、最大の前記相関値に対応する前記レプリカ測位基礎符号の位相である第２測位位相を特定する第２測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する前記第２測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、を有することを特徴とする測位装置である。
【０００８】
第２の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記第２相関値算出手段を有するから、前記第２サンプリング位相ごとに、前記レプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出することができる。
そして、前記測位装置は、前記第２測位位相特定手段を有するから、前記第２測位位相を特定することができる。
このため、前記第２測位位相は、前記第１測位位相よりも、一層真の位相に近い。
これにより、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相をより精度良く特定することができる。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの構成において、前記発信源は測位衛星であって、前記測位基礎符号はＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードであって、前記基礎単位は前記Ｃ／Ａコードを構成するチップ（ｃｈｉｐ）であることを特徴とする測位装置である。
【００１０】
前記目的は、第４の発明の構成によれば、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を有することを特徴とする測位装置の制御方法によって達成される。
【００１１】
前記目的は、第５の発明によれば、コンピュータに、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムによって達成される。
【００１２】
前記目的は、第６の発明によれば、コンピュータに、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の端末２０等を示す概略図である。
図１に示すように、端末２０は、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄから、電波Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４を受信することができる。ＧＰＳ衛星１２ａ等は、発信源の一例でもある。
電波Ｓ１等には各種のコード（符号）が乗せられている。そのうちの一つがＣ／ＡコードＳｃａである。このＣ／ＡコードＳｃａは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率、１，０２３ｂｉｔ（＝１ｍｓｅｃ）のビット長の信号である。Ｃ／ＡコードＳｃａは、１，０２３チップ（ｃｈｉｐ）で構成されている。端末２０は、現在位置を測位する測位装置の一例であり、このＣ／Ａコードを使用して現在位置の測位を行う。このＣ／ＡコードＳｃａは、測位基礎符号の一例である。チップは、基礎単位の一例である。
【００１５】
また、電波Ｓ１等に乗せられる情報として、アルマナックＳａｌ及びエフェメリスＳｅｈがある。アルマナックＳａｌはすべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略の衛星軌道を示ス情報であり、エフェメリスＳｅｈは各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密な衛星軌道を示す情報である。アルマナックＳａｌ及びエフェメリスＳｅｈを総称して航法メッセージと呼ぶ。
【００１６】
端末２０は、例えば、３個以上の異なるＧＰＳ衛星１２ａ等からのＣ／Ａコードを受信して、現在位置を測位することができるようになっている。
端末２０は、まず、受信したＣ／ＡコードがどのＧＰＳ衛星に対応するものかを特定する。次に、Ｃ／Ａコードの位相を特定することによって、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を算出する。続いて、現在時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置と、上述の擬似距離に基づいて、現在位置の測位演算を行うことができるように構成されている。
端末２０は、上述のＣ／Ａコードの位相を特定するために、後述のコヒーレント処理及びインコヒーレント処理を行う。
なお、本実施の形態とは異なり、端末２０は、例えば、携帯電話の通信基地局からの電波を使用して測位を行うようにしてもよい。また、本実施の形態とは異なり、端末２０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）から電波を受信して、測位を行うようにしてもよい。
【００１７】
（端末２０の主なハードウエア構成について）
図２は、端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、端末２０は、コンピュータを有し、コンピュータは、バス２２を有する。バス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６等が接続されている。記憶装置２６は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
また、バス２２には、入力装置２８、電源装置３０、ＧＰＳ装置３２、表示装置３４、通信装置３６及び時計３８が接続されている。
【００１８】
（ＧＰＳ装置３２の構成について）
図３は、ＧＰＳ装置３２の構成を示す概略図である。
図３に示すように、ＧＰＳ装置３２は、ＲＦ部３２ａとベースバンド部３２ｂで構成される。
ＲＦ部３２ａは、アンテナ３３ａで電波Ｓ１等を受信する。そして、増幅器であるＬＮＡ３３ｂが、電波Ｓ１に乗せられているＣ／Ａコード等の信号を増幅する。そして、ミキサー３３ｃが、信号の周波数をダウンコンバートする。そして、直交（ＩＱ）検波器３３ｄが信号をＩＱ分離する。続いて、Ａ／Ｄコンバータ３３ｅ１及び３３ｅ２が、ＩＱ分離された信号をそれぞれデジタル信号に変換するように構成されている。
ベースバンド部３２ｂは、ＲＦ部３２ａからデジタル信号に変換された信号を受信し、信号の各チップ（図示せず）をサンプリングして積算し、ベースバンド部３２ｂが保持しているＣ／Ａコードとの相関をとるように構成されている。ベースバンド部３２ｂは、例えば、１２８個の相関器（図示せず）及び積算器（図示せず）を有し、同時に１２８の位相において、相関処理を行うことができるようになっている。相関器は後述のコヒーレント処理を行うための構成である。積算器は後述のインコヒーレント処理を行うための構成である。
【００１９】
（端末２０の主なソフトウエア構成について）
図４は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、端末２０は、各部を制御する制御部１００、図２のＧＰＳ装置３２に対応するＧＰＳ部１０２、時計３８に対応する計時部１０４等を有している。
端末２０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。
【００２０】
図４に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、航法メッセージ１５２を格納している。航法メッセージ１５２は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを含む。
端末２０は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを、測位のために使用する。
【００２１】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、観測可能衛星算出プログラム１１２を格納している。観測可能衛星算出プログラム１１２は、制御部１００が、初期位置情報１５６に示される初期位置Ｑ０を基準として、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を算出するためのプログラムである。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２ａを参照して、計時部１０４によって計測した現在時刻において観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を判断する。初期位置Ｑ０は、例えば、前回の測位位置である。
制御部１００は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を示す観測可能衛星情報１５４を第２記憶部１５０に格納する。
【００２２】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、推定周波数算出プログラム１１４を格納している。推定周波数算出プログラム１１４は、制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等の受信周波数を推定するためのプログラムである。
【００２３】
図５は、推定周波数算出プログラム１１４の説明図である。
図５に示すように、制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの発信周波数Ｈ１にドップラー偏移Ｈ２を加えて、推定周波数Ａを算出する。ＧＰＳ衛星１２ａ等からの発信周波数Ｈは既知であり、例えば、１，５７５．４２ＭＨｚである。
ドップラー偏移Ｈ２は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との相対移動によって生じる。制御部１００は、エフェメリス１５２ｂによって現在時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の視線速度（端末２０の方向に対する速度）を算出する。そして、その視線速度に基づいて、ドップラー偏移Ｈ２を算出する。
制御部１００は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに、推定周波数Ａを算出する。
なお、推定周波数Ａには、端末２０のクロック（基準発振器：図示せず）のドリフト分の誤差を含む。ドリフトとは、温度変化による発振周波数の変化である。
このため、制御部１００は、推定周波数Ａを中心として、所定の幅の周波数において電波Ｓ１等をサーチする。例えば、（Ａ−１００）Ｈｚの周波数から（Ａ＋１００）Ｈｚの周波数の範囲を、１００Ｈｚごとの周波数で電波Ｓ１等をサーチする。
【００２４】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、多分割サーチプログラム１１６を格納している。多分割サーチプログラム１１６は、制御部１００が、チップによって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅において、ＧＰＳ衛星１２ａ等から受信したＣ／Ａコードと端末２０が生成したレプリカＣ／Ａコードとの相関処理を行って、相関値を算出するためのプログラムである。多分割サーチプログラム１１６と制御部１００は、第１相関値算出手段の一例である。レプリカＣ／Ａコードは、レプリカ測位基礎符号の一例である。
【００２５】
図６は、多分割サーチプログラム１１６の説明図である。
図６（ａ）に示すように、制御部１００はベースバンド部３２ｂによって、Ｃ／Ａコードの１チップを例えば、等間隔で分割して、相関処理を行う。Ｃ／Ａコードの１チップは、例えば、３２等分される。すなわち、３２分の１チップの位相幅（第１位相幅Ｗ１）間隔で相関処理を行う。第１位相幅Ｗ１は、第１分割位相幅の一例である。そして、制御部１００が相関処理を行うときの第１位相幅Ｗ１間隔の位相を第１サンプリング位相ＳＣ１と呼ぶ。第１サンプリング位相ＳＣ１は、第１サンプリング位相の一例である。
第１位相幅Ｗ１は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上である場合に、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができる位相幅として規定されている。３２分の１チップの位相幅であれば、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上であれば弱電界であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができることがシミュレーションによって明らかになっている。
図６（ｂ）に示すように、ベースバンド部３２ｂからは、２チップ分の位相Ｃ１乃至Ｃ６４に対応する相関値Ｐが出力される。各位相Ｃ１乃至Ｃ６４が、第１サンプリング位相ＳＣ１である。
制御部１００は多分割サーチプログラム１１６に基づいて、例えば、Ｃ／Ａコードの第１チップから第１０２３チップまでをサーチする。
【００２６】
相関処理は、コヒーレントと、インコヒーレントから構成される。
コヒーレントは、ベースバンド部３２ｂが、受信したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関をとる処理である。
例えば、コヒーレント時間が２０ｍｓｅｃであれば、２０ｍｓｅｃの時間において同期積算したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関値等を算出する。コヒーレント処理の結果、相関をとった位相と、相関値が出力される。
インコヒーレントは、コヒーレント結果の相関値を積算することによって、インコヒーレント値を算出する処理である。
相関処理の結果、コヒーレント処理で出力された位相と、インコヒーレント値が出力される。相関値Ｐはインコヒーレント値である。
制御部１００は、相関処理を行った位相Ｃ１乃至Ｃ６４及び相関値Ｐを示す相関情報１６０を第２記憶部１５０に格納する。
【００２７】
端末２０は、第１記憶部１１０に、第１測位位相特定プログラム１１８を格納している。第１測位位相特定プログラム１１８は、制御部１００が、最大の相関値Ｐｍａｘに対応する位相である第１測位位相ＣＰ１を特定するためのプログラムである。第１位相ＣＰ１は第１測位位相の一例である。第１測位位相特定プログラム１１８と制御部１００は、第１測位位相特定手段の一例である。
【００２８】
図７は、第１測位位相特定プログラム１１８の一例である。
相関情報１６０は、図７に示すグラフ（以下、「相関値グラフ」と呼ぶ。）で表現することができる。
図７に示すように、制御部１００は、相関情報１６０を参照して、相関値Ｐｍａｘに対応する第１測位位相ＣＰ１を特定する。
制御部１００は、第１測位位相ＣＰ１を示す第１測位位相情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。
【００２９】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、信号強度評価プログラム１２０を格納している。信号強度評価プログラム１２０は、制御部１００が、Ｃ／Ａコードを乗せた電波Ｓ１等の信号強度（電波強度）が、−１５５ｄＢｍ以上か否かを判断するためのプログラムである。−１５５ｄＢｍ以上の範囲は、予め規定した受信強度範囲内の一例である。信号強度評価プログラム１２０と制御部１００は、受信強度範囲内外判断手段の一例である。
具体的には、制御部１００は、相関最大値Ｐｍａｘからアンテナ３３ａ（図３参照）に入力する信号強度を算出する。相関最大値Ｐｍａｘと信号強度の関係は、既知であるから、制御部１００は、相関最大値Ｐｍａｘからアンテナ３３ａに入力する信号強度を算出できる。
【００３０】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第１トラッキングプログラム１２２を格納している。第１トラッキングプログラム１２２は、制御部１００が上述の信号強度評価プログラム１２０によって、電波強度が−１５５ｄＢｍ以上であると判断した場合に、継続的に第１測位位相ＣＰ１を算出するためのプログラムである。
【００３１】
図８は、第１トラッキングプログラム１２４の説明図である。
図８（ａ）に示すように、制御部１００は第１トラッキングプログラム１２２に基づいて、サーチ開始の位相を除いて、上述の多分割サーチプログラム１１６に基づく制御と同様の制御を行う。ただし、第１トラッキングプログラム１２２による基づく制御をする場合には、既に第１測位位相ＣＰ１は算出されているから、初めから、その第１測位位相ＣＰ１を中心に、サーチを行う。
続いて、図８（ｂ）に示すように、制御部１００は第１トラッキングプログラム１２２に基づいて、上述の第１測位位相特定プログラム１１８に基づく制御と同様に第１測位位相ＣＰ１を特定する。
制御部１００は、既に算出している第１測位位相ＣＰ１を中心に、±２５６チップの範囲をサーチする。
また、周波数については、推定周波数Ａを中心に、±１．０ｋＨｚの範囲を１００Ｈｚ単位でサーチする。
第１トラッキングプログラム１２４によるトラッキングの条件を、第１トラッキング条件と呼ぶ。
【００３２】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第１測位プログラム１２４を格納している。第１測位プログラム１２４は、制御部１００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ１に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ１を算出するためのプログラムである。第１測位プログラム１２４と制御部１００は、第１測位位置算出手段の一例である。
【００３３】
図９は、Ｃ／Ａコード等を示す概念図である。
図９に示すように、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、ｎ個のＣ／Ａコードが連続的に並んでいると観念することができる。そして、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間の距離は、Ｃ／Ａコードの長さの整数倍とは限らないから、コード端数部Ｃ／Ａａが存在する。つまり、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と、端数部分が存在する。Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と端数部分の合計の長さが擬似距離である。端末２０は、この擬似距離を使用して測位を行う。
ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置はエフェメリス１５２ｂを使用して算出可能である。そして、ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置と初期位置Ｑ０との距離を算出すれば、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分を特定することができる。
そして、図９に示すように、レプリカＣ／Ａコードの位相を例えば、矢印Ｘ１方向に移動させながら、相関処理を行を行う。
相関値が最大になった位相がコード端数Ｃ／Ａａである。そして、このコード端数Ｃ／Ａａが、第１測位位相ＣＰ３である。
【００３４】
制御部１００は、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ３に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との擬似距離を算出する。そして、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置はエフェリス１５２ｂによって算出する。そして、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置と、擬似距離に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ１を算出する。
制御部１００は、測位位置Ｑ１を示す第１測位位置情報１６４を第２記憶部１５０に格納する。
【００３５】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位位置出力プログラム１２６を格納している。測位位置出力プログラム１２６は、制御部１００が、第１測位位置Ｑ１又は後述の第２測位位置Ｑ２を表示装置３４に表示するためのプログラムである。
【００３６】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第２トラッキングプログラム１２８を格納している。第２トラッキングプログラム１２８は、制御部１００が上述の信号強度評価プログラム１２０によって、電波強度が−１５５ｄＢｍ以上ではないと判断した場合に、継続的に第２測位位相ＣＰ２を算出するためのプログラムである。
第２トラッキングプログラム１２８に基づく端末２０の動作は、サーチする位相の幅を除いて、上述の第１トラッキングプログラム１２２に基づく端末２０の動作と同様である。
【００３７】
図１０は、第２トラッキングプログラム１２８の説明図である。
図１０（ａ）に示すように、ベースバンド部３２ｂ（図３参照）は、２チップの位相範囲を１２８に等分した位相幅（第２位相幅Ｗ２）ごとの位相（第２サンプリング位相ＳＣ２）で相関処理を行う。これは、１チップを６４に等分していることを意味する。この第２位相幅Ｗ２は、上述の第１位相幅Ｗ１よりも狭い。第２位相幅Ｗ２は第２分割位幅の一例である。そして、第２サンプリング位相ＳＣ２は、第２サンプリング位相の一例である。
第２位相幅Ｗ２は、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができる位相幅として規定されている。６４分の１チップの位相幅であれば、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができることがシミュレーションによって明らかになっている。
制御部１００は、既に算出している第１位相ＣＰ３を中心に、±１２８チップの範囲をサーチする。このコードフェーズのサーチ幅は、上述の第１トラッキング条件よりも狭い。これにより、より精度よく後述の第２測位位相ＣＰ２を特定することができる。
また、周波数については、前回測位時の受信周波数を中心に、±０．５ｋＨｚの範囲を５０Ｈｚ単位でサーチする。この周波数のサーチ幅は、上述の第１トラッキング条件よりも狭い。これによっても、より精度よく後述の第２測位位相ＣＰ２を算出することができる。
第２トラッキングプログラム１２８によるトラッキングの条件を、第２トラッキング条件と呼ぶ。
制御部１００は、第２測位位相ＣＰ１を示す第２測位位相情報１６６を第２記憶部１５０に格納する。
【００３８】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第２測位プログラム１３０を格納している。第２測位プログラム１３０は、制御部１００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第２測位位相ＣＰ２に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ２を算出するためのプログラムである。第２測位プログラム１３０と制御部１００は、第２測位位置算出手段の一例である。
【００３９】
制御部１００は、第２測位位相ＣＰ２に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との擬似距離を算出する。そして、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置はエフェメリス１５２ｂによって算出する。そして、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置と、擬似距離に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ２を算出する。
制御部１００は、測位位置Ｑ２を示す第２測位位置情報１６８を第２記憶部１５０に格納する。
【００４０】
測位位置Ｑ２は、制御部１００が上述の測位位置出力プログラム１２６によって、表示装置３４（図２参照）に出力される。
【００４１】
端末２０は、上述のように構成されている。
端末２０は、各チップごとに、少なくとも３つの第１サンプリング位相ＣＳ１において、相関値を算出することができる。
そして、端末２０は、第１測位位相ＣＰ１を特定することができる。
そして、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上である場合には、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ１を使用して、測位位置Ｑ１を算出することができる。
上述のように、弱電界下においては、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなる位相が複数存在する場合があるが、最大の相関値に対応する第１測位位相ＣＰ１は１つだけである。
これにより、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相を精度良く特定することができる。
【００４２】
さらに、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満である場合には、第２サンプリング位相ＣＳ２ごとに、レプリカＣ／Ａコードと受信したＣ／Ａコードとの相関処理を行って相関値Ｐを算出することができる。
そして、端末２０は、第２測位位相ＣＰ２を算出することができる。
このため、第２測位位相ＣＰ２は、第１測位位相ＣＰ１よりも、一層真の位相に近い。
これにより、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信したＣ／Ａコードの位相の位相を一層精度良く特定することができる。
【００４３】
以上が本実施の形態に係る端末２０の構成であるが、以下、その動作例を主に図１１を使用して説明する。
図１１は端末２０の動作例を示す概略フローチャートである。
【００４４】
まず、端末２０は、エフェメリス１５２ｂと初期位置Ｑ０（図４参照）から、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の推定周波数Ａ（図４参照）を算出する（図１１のステップＳＴ１）。
続いて、端末２０は、多分割サーチを行う（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、第１相関値算出ステップの一例である。
【００４５】
続いて、端末２０は、相関最大値Ｐｍａｘに対応する第１測位位相ＣＰ１（図４参照）を特定する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、第１測位位相特定ステップの一例である。
【００４６】
続いて、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上か否かを判断する（ステップＳＴ４）。
端末２０は、ステップＳＴ４において、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上であると判断した場合には、第１トラッキング条件でトラッキングを行い、第１測位位相ＣＰ１を算出する（ステップＳＴ５）。
続いて、端末２０は、第１測位位相ＣＰ１を使用して現在位置を測位し、測位位置Ｑ１を算出する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、測位位置算出ステップの一例である。
続いて、端末２０は、測位位置Ｑ１を出力する（ステップＳＴ７）。
【００４７】
上述のステップＳＴ４において、端末２０が、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上ではないと判断した場合には、第２トラッキング条件でトラッキングを行い、第２測位位相ＣＰ２を算出する（ステップＳＴ５Ａ）。
続いて、端末２０は、第２測位位相ＣＰ２を使用して現在位置を測位し、測位位置Ｑ２を算出する（ステップＳＴ６Ａ）。
続いて、端末２０は、測位位置Ｑ２を出力する（ステップＳＴ７Ａ）。
【００４８】
上述のステップによって、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信したＣ／Ａコードの位相を精度良く特定することができる。
【００４９】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の端末等を示す概略図である。
【図２】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ装置の構成を示す概略図である。
【図４】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図５】推定周波数算出プログラムの説明図である。
【図６】多分割サーチプログラムの説明図である。
【図７】第１測位位相特定プログラムの説明図である。
【図８】第１トラッキングプログラムの説明図である。
【図９】Ｃ／Ａコード等を示す概念図である。
【図１０】第２トラッキングプログラムの説明図である。
【図１１】端末の動作例を示す概略フローチャートである。
【図１２】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・端末、３２・・・ＧＰＳ装置、１１２・・・観測可能衛星算出プログラム、１１４・・・推定周波数算出プログラム、１１６・・・多分割サーチプログラム、１１８・・・第１測位位相特定プログラム、１２０・・・信号強度評価プログラム、１２２・・・第１トラッキングプログラム、１２４・・・第１測位プログラム、１２６・・・測位位置出力プログラム、１２８・・・第２トラッキングプログラム、１３０・・・第２測位プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信源からの電波を利用する測位装置、測位装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衛星航法システムである例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してＧＰＳ受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
このＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星の軌道等を示す航法メッセージ（概略衛星軌道情報：アルマナック、精密衛星軌道情報：エフェメリス等を含む）に基づいて、ＧＰＳ衛星からの電波（以後、衛星電波と呼ぶ）に乗せられている擬似雑音符号（以後、ＰＮ（Ｐｓｕｅｄｏ ｒａｎｄoｍ ｎｏｉｓｅ ｃｏｄｅ）符号と呼ぶ）の一つであるＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードを受信する。Ｃ／Ａコードは、測位の基礎となる符号である。
ＧＰＳ受信機は、そのＣ／ＡコードがどのＧＰＳ衛星から発信されたものであるかを特定したうえで、例えば、そのＣ／Ａコードの発信時刻と受信時刻に基づいて、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機の距離（擬似距離）を算出する。そして、ＧＰＳ受信機は、３個以上のＧＰＳ衛星についての擬似距離と、各ＧＰＳ衛星の衛星軌道上の位置に基づいて、ＧＰＳ受信機の位置を測位するようになっている（特開平１０−３３９７７２号公報等参照）。
ＧＰＳ衛星からの信号を受信するためには、受信したＣ／ＡコードとＧＰＳ受信機内部で発生するレプリカＣ／Ａコードの位相を合致させる必要がある。
また、受信しているＣ／Ａコードの位相を特定することで、擬似距離を算出することも行われている。すなわち、Ｃ／Ａコードは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率で、コードの長さは１０２３チップである。したがってＣ／Ａコードは、１ミリ秒（ｍｓ）間に電波が進む距離である約３００キロメートル（ｋｍ）ごとに、並んで走っていると考えることができる。このため、衛星軌道上のＧＰＳ衛星の位置と、ＧＰＳ受信機の概略位置から、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間にＣ／Ａコードがいくつあるかを算出し、Ｃ／Ａコードの位相を特定すれば、擬似距離を算出することができる。
そして、受信したＣ／ＡコードとＧＰＳ受信機内部で生成したレプリカＣ／Ａコードの位相を合致させるために、レプリカＣ／Ａコードの位相をずらせながら相関処理が行われている。なお、受信周波数もずらせながら相関処理を行うのであるが、本明細書においては、説明を省略する。
そして、位相を横軸、相関値を縦軸とする座標において、相関値を示すグラフ（以下、「相関値グラフ」という）は理論上、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形を描く。この性質を利用して、中心と考えられる位相（ＰＵＮＣＴＵＡＬ）に対して、一定量進んだ位相（ＥＡＲＬＹ）と遅れた位相（ＬＡＴＥ）のレプリカＣ／Ａコードを生成し、ＥＡＲＬＹ、ＬＡＴＥそれぞれと受信したＣ／Ａコードとの相関をとり、両者の相関値が等しくなるように、レプリカＣ／Ａコードの位相を制御する方法が使用されている。そして、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなるときの、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの中間の位相が、受信したＣ／Ａコードの位相であると推定される。
ところが、ＧＰＳ衛星からの信号が、直接波としてだけではなくて、建物等に反射して入射する間接波（以下、「マルチパス」という）としてＧＰＳ受信機に到達する場合がある。このとき、相関値の最大値を頂点とする二等辺三角形は崩れ、上述の方法では受信したＣ／Ａコードの位相を正確に推定することができなくなる。
これに対して、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの位相差を狭めて相関処理を行う技術（ナローコリレータと呼ばれる技術）が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−３１２１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、信号強度が極めて微弱な状態においては、例えば、図１２に示すように、相関値を示すグラフは、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しい位置が複数存在する場合がある。例えば、ＥＡＲＬＹを位相Ｑｅ１、ＬＡＴＥを位相Ｑｅ２とするとそれらの相関値は等しく、それらの中間の位相は位相Ｑｅ３である。ところが、位相Ｑｅ３は、真の位相Ｑｒとは乖離している。
このように、信号強度が極めて微弱な弱電界下においては、上述のナローコリーレータによっては、受信したＣ／Ａコードの位相を正確に推定することができない場合があるという問題がある。なお、本明細書においては、「信号強度」は「電波強度」と同義で使用する。
【０００４】
そこで、本発明は、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相を精度良く特定することができる測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的は、第１の発明によれば、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記第１相関値算出手段を有するから、前記基礎単位ごとに、少なくとも３つの前記第１サンプリング位相において、相関値を算出することができる。
そして、前記測位装置は、第１測位位相算出手段を有するから、前記第１測位位相を算出することができる。
そして、前記測位装置は、前記測位位置算出手段を有するから、前記測位位置を算出することができる。
上述のように、弱電界下においては、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなる位相が複数存在する場合があるが、最大の相関値に対応する前記第１測位位相は１つだけである。
これにより、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位
相を精度良く特定することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記測位基礎符号を乗せた電波の電波強度が、予め規定した受信強度範囲内か否かを判断する受信強度範囲内外判断手段と、前記受信強度範囲内外判断手段の判断結果に基づいて、前記基礎単位によって規定される位相範囲を前記第１分割位相幅よりも狭い第２分割位相幅で等分した第２分割位相幅ごとの位相である第２サンプリング位相ごとに、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第２相関値算出手段と、最大の前記相関値に対応する前記レプリカ測位基礎符号の位相である第２測位位相を特定する第２測位位相特定手段と、３個以上の前記発信源に対応する前記第２測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、を有することを特徴とする測位装置である。
【０００８】
第２の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記第２相関値算出手段を有するから、前記第２サンプリング位相ごとに、前記レプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出することができる。
そして、前記測位装置は、前記第２測位位相特定手段を有するから、前記第２測位位相を特定することができる。
このため、前記第２測位位相は、前記第１測位位相よりも、一層真の位相に近い。
これにより、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相をより精度良く特定することができる。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの構成において、前記発信源は測位衛星であって、前記測位基礎符号はＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードであって、前記基礎単位は前記Ｃ／Ａコードを構成するチップ（ｃｈｉｐ）であることを特徴とする測位装置である。
【００１０】
前記目的は、第４の発明の構成によれば、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を有することを特徴とする測位装置の制御方法によって達成される。
【００１１】
前記目的は、第５の発明によれば、コンピュータに、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムによって達成される。
【００１２】
前記目的は、第６の発明によれば、コンピュータに、発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の端末２０等を示す概略図である。
図１に示すように、端末２０は、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄから、電波Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４を受信することができる。ＧＰＳ衛星１２ａ等は、発信源の一例でもある。
電波Ｓ１等には各種のコード（符号）が乗せられている。そのうちの一つがＣ／ＡコードＳｃａである。このＣ／ＡコードＳｃａは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率、１，０２３ｂｉｔ（＝１ｍｓｅｃ）のビット長の信号である。Ｃ／ＡコードＳｃａは、１，０２３チップ（ｃｈｉｐ）で構成されている。端末２０は、現在位置を測位する測位装置の一例であり、このＣ／Ａコードを使用して現在位置の測位を行う。このＣ／ＡコードＳｃａは、測位基礎符号の一例である。チップは、基礎単位の一例である。
【００１５】
また、電波Ｓ１等に乗せられる情報として、アルマナックＳａｌ及びエフェメリスＳｅｈがある。アルマナックＳａｌはすべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略の衛星軌道を示ス情報であり、エフェメリスＳｅｈは各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密な衛星軌道を示す情報である。アルマナックＳａｌ及びエフェメリスＳｅｈを総称して航法メッセージと呼ぶ。
【００１６】
端末２０は、例えば、３個以上の異なるＧＰＳ衛星１２ａ等からのＣ／Ａコードを受信して、現在位置を測位することができるようになっている。
端末２０は、まず、受信したＣ／ＡコードがどのＧＰＳ衛星に対応するものかを特定する。次に、Ｃ／Ａコードの位相を特定することによって、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を算出する。続いて、現在時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置と、上述の擬似距離に基づいて、現在位置の測位演算を行うことができるように構成されている。
端末２０は、上述のＣ／Ａコードの位相を特定するために、後述のコヒーレント処理及びインコヒーレント処理を行う。
なお、本実施の形態とは異なり、端末２０は、例えば、携帯電話の通信基地局からの電波を使用して測位を行うようにしてもよい。また、本実施の形態とは異なり、端末２０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）から電波を受信して、測位を行うようにしてもよい。
【００１７】
（端末２０の主なハードウエア構成について）
図２は、端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、端末２０は、コンピュータを有し、コンピュータは、バス２２を有する。バス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６等が接続されている。記憶装置２６は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
また、バス２２には、入力装置２８、電源装置３０、ＧＰＳ装置３２、表示装置３４、通信装置３６及び時計３８が接続されている。
【００１８】
（ＧＰＳ装置３２の構成について）
図３は、ＧＰＳ装置３２の構成を示す概略図である。
図３に示すように、ＧＰＳ装置３２は、ＲＦ部３２ａとベースバンド部３２ｂで構成される。
ＲＦ部３２ａは、アンテナ３３ａで電波Ｓ１等を受信する。そして、増幅器であるＬＮＡ３３ｂが、電波Ｓ１に乗せられているＣ／Ａコード等の信号を増幅する。そして、ミキサー３３ｃが、信号の周波数をダウンコンバートする。そして、直交（ＩＱ）検波器３３ｄが信号をＩＱ分離する。続いて、Ａ／Ｄコンバータ３３ｅ１及び３３ｅ２が、ＩＱ分離された信号をそれぞれデジタル信号に変換するように構成されている。
ベースバンド部３２ｂは、ＲＦ部３２ａからデジタル信号に変換された信号を受信し、信号の各チップ（図示せず）をサンプリングして積算し、ベースバンド部３２ｂが保持しているＣ／Ａコードとの相関をとるように構成されている。ベースバンド部３２ｂは、例えば、１２８個の相関器（図示せず）及び積算器（図示せず）を有し、同時に１２８の位相において、相関処理を行うことができるようになっている。相関器は後述のコヒーレント処理を行うための構成である。積算器は後述のインコヒーレント処理を行うための構成である。
【００１９】
（端末２０の主なソフトウエア構成について）
図４は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、端末２０は、各部を制御する制御部１００、図２のＧＰＳ装置３２に対応するＧＰＳ部１０２、時計３８に対応する計時部１０４等を有している。
端末２０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。
【００２０】
図４に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、航法メッセージ１５２を格納している。航法メッセージ１５２は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを含む。
端末２０は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを、測位のために使用する。
【００２１】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、観測可能衛星算出プログラム１１２を格納している。観測可能衛星算出プログラム１１２は、制御部１００が、初期位置情報１５６に示される初期位置Ｑ０を基準として、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を算出するためのプログラムである。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２ａを参照して、計時部１０４によって計測した現在時刻において観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を判断する。初期位置Ｑ０は、例えば、前回の測位位置である。
制御部１００は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を示す観測可能衛星情報１５４を第２記憶部１５０に格納する。
【００２２】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、推定周波数算出プログラム１１４を格納している。推定周波数算出プログラム１１４は、制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等の受信周波数を推定するためのプログラムである。
【００２３】
図５は、推定周波数算出プログラム１１４の説明図である。
図５に示すように、制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの発信周波数Ｈ１にドップラー偏移Ｈ２を加えて、推定周波数Ａを算出する。ＧＰＳ衛星１２ａ等からの発信周波数Ｈは既知であり、例えば、１，５７５．４２ＭＨｚである。
ドップラー偏移Ｈ２は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との相対移動によって生じる。制御部１００は、エフェメリス１５２ｂによって現在時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の視線速度（端末２０の方向に対する速度）を算出する。そして、その視線速度に基づいて、ドップラー偏移Ｈ２を算出する。
制御部１００は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに、推定周波数Ａを算出する。
なお、推定周波数Ａには、端末２０のクロック（基準発振器：図示せず）のドリフト分の誤差を含む。ドリフトとは、温度変化による発振周波数の変化である。
このため、制御部１００は、推定周波数Ａを中心として、所定の幅の周波数において電波Ｓ１等をサーチする。例えば、（Ａ−１００）Ｈｚの周波数から（Ａ＋１００）Ｈｚの周波数の範囲を、１００Ｈｚごとの周波数で電波Ｓ１等をサーチする。
【００２４】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、多分割サーチプログラム１１６を格納している。多分割サーチプログラム１１６は、制御部１００が、チップによって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅において、ＧＰＳ衛星１２ａ等から受信したＣ／Ａコードと端末２０が生成したレプリカＣ／Ａコードとの相関処理を行って、相関値を算出するためのプログラムである。多分割サーチプログラム１１６と制御部１００は、第１相関値算出手段の一例である。レプリカＣ／Ａコードは、レプリカ測位基礎符号の一例である。
【００２５】
図６は、多分割サーチプログラム１１６の説明図である。
図６（ａ）に示すように、制御部１００はベースバンド部３２ｂによって、Ｃ／Ａコードの１チップを例えば、等間隔で分割して、相関処理を行う。Ｃ／Ａコードの１チップは、例えば、３２等分される。すなわち、３２分の１チップの位相幅（第１位相幅Ｗ１）間隔で相関処理を行う。第１位相幅Ｗ１は、第１分割位相幅の一例である。そして、制御部１００が相関処理を行うときの第１位相幅Ｗ１間隔の位相を第１サンプリング位相ＳＣ１と呼ぶ。第１サンプリング位相ＳＣ１は、第１サンプリング位相の一例である。
第１位相幅Ｗ１は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上である場合に、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができる位相幅として規定されている。３２分の１チップの位相幅であれば、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上であれば弱電界であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができることがシミュレーションによって明らかになっている。
図６（ｂ）に示すように、ベースバンド部３２ｂからは、２チップ分の位相Ｃ１乃至Ｃ６４に対応する相関値Ｐが出力される。各位相Ｃ１乃至Ｃ６４が、第１サンプリング位相ＳＣ１である。
制御部１００は多分割サーチプログラム１１６に基づいて、例えば、Ｃ／Ａコードの第１チップから第１０２３チップまでをサーチする。
【００２６】
相関処理は、コヒーレントと、インコヒーレントから構成される。
コヒーレントは、ベースバンド部３２ｂが、受信したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関をとる処理である。
例えば、コヒーレント時間が２０ｍｓｅｃであれば、２０ｍｓｅｃの時間において同期積算したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関値等を算出する。コヒーレント処理の結果、相関をとった位相と、相関値が出力される。
インコヒーレントは、コヒーレント結果の相関値を積算することによって、インコヒーレント値を算出する処理である。
相関処理の結果、コヒーレント処理で出力された位相と、インコヒーレント値が出力される。相関値Ｐはインコヒーレント値である。
制御部１００は、相関処理を行った位相Ｃ１乃至Ｃ６４及び相関値Ｐを示す相関情報１６０を第２記憶部１５０に格納する。
【００２７】
端末２０は、第１記憶部１１０に、第１測位位相特定プログラム１１８を格納している。第１測位位相特定プログラム１１８は、制御部１００が、最大の相関値Ｐｍａｘに対応する位相である第１測位位相ＣＰ１を特定するためのプログラムである。第１位相ＣＰ１は第１測位位相の一例である。第１測位位相特定プログラム１１８と制御部１００は、第１測位位相特定手段の一例である。
【００２８】
図７は、第１測位位相特定プログラム１１８の一例である。
相関情報１６０は、図７に示すグラフ（以下、「相関値グラフ」と呼ぶ。）で表現することができる。
図７に示すように、制御部１００は、相関情報１６０を参照して、相関値Ｐｍａｘに対応する第１測位位相ＣＰ１を特定する。
制御部１００は、第１測位位相ＣＰ１を示す第１測位位相情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。
【００２９】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、信号強度評価プログラム１２０を格納している。信号強度評価プログラム１２０は、制御部１００が、Ｃ／Ａコードを乗せた電波Ｓ１等の信号強度（電波強度）が、−１５５ｄＢｍ以上か否かを判断するためのプログラムである。−１５５ｄＢｍ以上の範囲は、予め規定した受信強度範囲内の一例である。信号強度評価プログラム１２０と制御部１００は、受信強度範囲内外判断手段の一例である。
具体的には、制御部１００は、相関最大値Ｐｍａｘからアンテナ３３ａ（図３参照）に入力する信号強度を算出する。相関最大値Ｐｍａｘと信号強度の関係は、既知であるから、制御部１００は、相関最大値Ｐｍａｘからアンテナ３３ａに入力する信号強度を算出できる。
【００３０】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第１トラッキングプログラム１２２を格納している。第１トラッキングプログラム１２２は、制御部１００が上述の信号強度評価プログラム１２０によって、電波強度が−１５５ｄＢｍ以上であると判断した場合に、継続的に第１測位位相ＣＰ１を算出するためのプログラムである。
【００３１】
図８は、第１トラッキングプログラム１２４の説明図である。
図８（ａ）に示すように、制御部１００は第１トラッキングプログラム１２２に基づいて、サーチ開始の位相を除いて、上述の多分割サーチプログラム１１６に基づく制御と同様の制御を行う。ただし、第１トラッキングプログラム１２２による基づく制御をする場合には、既に第１測位位相ＣＰ１は算出されているから、初めから、その第１測位位相ＣＰ１を中心に、サーチを行う。
続いて、図８（ｂ）に示すように、制御部１００は第１トラッキングプログラム１２２に基づいて、上述の第１測位位相特定プログラム１１８に基づく制御と同様に第１測位位相ＣＰ１を特定する。
制御部１００は、既に算出している第１測位位相ＣＰ１を中心に、±２５６チップの範囲をサーチする。
また、周波数については、推定周波数Ａを中心に、±１．０ｋＨｚの範囲を１００Ｈｚ単位でサーチする。
第１トラッキングプログラム１２４によるトラッキングの条件を、第１トラッキング条件と呼ぶ。
【００３２】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第１測位プログラム１２４を格納している。第１測位プログラム１２４は、制御部１００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ１に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ１を算出するためのプログラムである。第１測位プログラム１２４と制御部１００は、第１測位位置算出手段の一例である。
【００３３】
図９は、Ｃ／Ａコード等を示す概念図である。
図９に示すように、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、ｎ個のＣ／Ａコードが連続的に並んでいると観念することができる。そして、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間の距離は、Ｃ／Ａコードの長さの整数倍とは限らないから、コード端数部Ｃ／Ａａが存在する。つまり、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と、端数部分が存在する。Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と端数部分の合計の長さが擬似距離である。端末２０は、この擬似距離を使用して測位を行う。
ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置はエフェメリス１５２ｂを使用して算出可能である。そして、ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置と初期位置Ｑ０との距離を算出すれば、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分を特定することができる。
そして、図９に示すように、レプリカＣ／Ａコードの位相を例えば、矢印Ｘ１方向に移動させながら、相関処理を行を行う。
相関値が最大になった位相がコード端数Ｃ／Ａａである。そして、このコード端数Ｃ／Ａａが、第１測位位相ＣＰ３である。
【００３４】
制御部１００は、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ３に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との擬似距離を算出する。そして、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置はエフェリス１５２ｂによって算出する。そして、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置と、擬似距離に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ１を算出する。
制御部１００は、測位位置Ｑ１を示す第１測位位置情報１６４を第２記憶部１５０に格納する。
【００３５】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位位置出力プログラム１２６を格納している。測位位置出力プログラム１２６は、制御部１００が、第１測位位置Ｑ１又は後述の第２測位位置Ｑ２を表示装置３４に表示するためのプログラムである。
【００３６】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第２トラッキングプログラム１２８を格納している。第２トラッキングプログラム１２８は、制御部１００が上述の信号強度評価プログラム１２０によって、電波強度が−１５５ｄＢｍ以上ではないと判断した場合に、継続的に第２測位位相ＣＰ２を算出するためのプログラムである。
第２トラッキングプログラム１２８に基づく端末２０の動作は、サーチする位相の幅を除いて、上述の第１トラッキングプログラム１２２に基づく端末２０の動作と同様である。
【００３７】
図１０は、第２トラッキングプログラム１２８の説明図である。
図１０（ａ）に示すように、ベースバンド部３２ｂ（図３参照）は、２チップの位相範囲を１２８に等分した位相幅（第２位相幅Ｗ２）ごとの位相（第２サンプリング位相ＳＣ２）で相関処理を行う。これは、１チップを６４に等分していることを意味する。この第２位相幅Ｗ２は、上述の第１位相幅Ｗ１よりも狭い。第２位相幅Ｗ２は第２分割位幅の一例である。そして、第２サンプリング位相ＳＣ２は、第２サンプリング位相の一例である。
第２位相幅Ｗ２は、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができる位相幅として規定されている。６４分の１チップの位相幅であれば、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満であっても、相関最大値Ｐｍａｘを検出することができることがシミュレーションによって明らかになっている。
制御部１００は、既に算出している第１位相ＣＰ３を中心に、±１２８チップの範囲をサーチする。このコードフェーズのサーチ幅は、上述の第１トラッキング条件よりも狭い。これにより、より精度よく後述の第２測位位相ＣＰ２を特定することができる。
また、周波数については、前回測位時の受信周波数を中心に、±０．５ｋＨｚの範囲を５０Ｈｚ単位でサーチする。この周波数のサーチ幅は、上述の第１トラッキング条件よりも狭い。これによっても、より精度よく後述の第２測位位相ＣＰ２を算出することができる。
第２トラッキングプログラム１２８によるトラッキングの条件を、第２トラッキング条件と呼ぶ。
制御部１００は、第２測位位相ＣＰ１を示す第２測位位相情報１６６を第２記憶部１５０に格納する。
【００３８】
図４に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、第２測位プログラム１３０を格納している。第２測位プログラム１３０は、制御部１００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第２測位位相ＣＰ２に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ２を算出するためのプログラムである。第２測位プログラム１３０と制御部１００は、第２測位位置算出手段の一例である。
【００３９】
制御部１００は、第２測位位相ＣＰ２に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との擬似距離を算出する。そして、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置はエフェメリス１５２ｂによって算出する。そして、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置と、擬似距離に基づいて、現在位置を測位して測位位置Ｑ２を算出する。
制御部１００は、測位位置Ｑ２を示す第２測位位置情報１６８を第２記憶部１５０に格納する。
【００４０】
測位位置Ｑ２は、制御部１００が上述の測位位置出力プログラム１２６によって、表示装置３４（図２参照）に出力される。
【００４１】
端末２０は、上述のように構成されている。
端末２０は、各チップごとに、少なくとも３つの第１サンプリング位相ＣＳ１において、相関値を算出することができる。
そして、端末２０は、第１測位位相ＣＰ１を特定することができる。
そして、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上である場合には、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等に対応する第１測位位相ＣＰ１を使用して、測位位置Ｑ１を算出することができる。
上述のように、弱電界下においては、ＥＡＲＬＹとＬＡＴＥの相関値が等しくなる位相が複数存在する場合があるが、最大の相関値に対応する第１測位位相ＣＰ１は１つだけである。
これにより、信号強度が極めて微弱な弱電界下においても、受信した測位基礎符号の位相を精度良く特定することができる。
【００４２】
さらに、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ未満である場合には、第２サンプリング位相ＣＳ２ごとに、レプリカＣ／Ａコードと受信したＣ／Ａコードとの相関処理を行って相関値Ｐを算出することができる。
そして、端末２０は、第２測位位相ＣＰ２を算出することができる。
このため、第２測位位相ＣＰ２は、第１測位位相ＣＰ１よりも、一層真の位相に近い。
これにより、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信したＣ／Ａコードの位相の位相を一層精度良く特定することができる。
【００４３】
以上が本実施の形態に係る端末２０の構成であるが、以下、その動作例を主に図１１を使用して説明する。
図１１は端末２０の動作例を示す概略フローチャートである。
【００４４】
まず、端末２０は、エフェメリス１５２ｂと初期位置Ｑ０（図４参照）から、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の推定周波数Ａ（図４参照）を算出する（図１１のステップＳＴ１）。
続いて、端末２０は、多分割サーチを行う（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、第１相関値算出ステップの一例である。
【００４５】
続いて、端末２０は、相関最大値Ｐｍａｘに対応する第１測位位相ＣＰ１（図４参照）を特定する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、第１測位位相特定ステップの一例である。
【００４６】
続いて、端末２０は、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上か否かを判断する（ステップＳＴ４）。
端末２０は、ステップＳＴ４において、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上であると判断した場合には、第１トラッキング条件でトラッキングを行い、第１測位位相ＣＰ１を算出する（ステップＳＴ５）。
続いて、端末２０は、第１測位位相ＣＰ１を使用して現在位置を測位し、測位位置Ｑ１を算出する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、測位位置算出ステップの一例である。
続いて、端末２０は、測位位置Ｑ１を出力する（ステップＳＴ７）。
【００４７】
上述のステップＳＴ４において、端末２０が、信号強度が−１５５ｄＢｍ以上ではないと判断した場合には、第２トラッキング条件でトラッキングを行い、第２測位位相ＣＰ２を算出する（ステップＳＴ５Ａ）。
続いて、端末２０は、第２測位位相ＣＰ２を使用して現在位置を測位し、測位位置Ｑ２を算出する（ステップＳＴ６Ａ）。
続いて、端末２０は、測位位置Ｑ２を出力する（ステップＳＴ７Ａ）。
【００４８】
上述のステップによって、信号強度がさらに極めて微弱な弱電界下においても、受信したＣ／Ａコードの位相を精度良く特定することができる。
【００４９】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の端末等を示す概略図である。
【図２】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図３】ＧＰＳ装置の構成を示す概略図である。
【図４】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図５】推定周波数算出プログラムの説明図である。
【図６】多分割サーチプログラムの説明図である。
【図７】第１測位位相特定プログラムの説明図である。
【図８】第１トラッキングプログラムの説明図である。
【図９】Ｃ／Ａコード等を示す概念図である。
【図１０】第２トラッキングプログラムの説明図である。
【図１１】端末の動作例を示す概略フローチャートである。
【図１２】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・端末、３２・・・ＧＰＳ装置、１１２・・・観測可能衛星算出プログラム、１１４・・・推定周波数算出プログラム、１１６・・・多分割サーチプログラム、１１８・・・第１測位位相特定プログラム、１２０・・・信号強度評価プログラム、１２２・・・第１トラッキングプログラム、１２４・・・第１測位プログラム、１２６・・・測位位置出力プログラム、１２８・・・第２トラッキングプログラム、１３０・・・第２測位プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、
前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、
最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定手段と、
３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位基礎符号を乗せた電波の電波強度が、予め規定した受信強度範囲内か否かを判断する受信強度範囲内外判断手段と、
前記受信強度範囲内外判断手段の判断結果に基づいて、前記基礎単位によって規定される位相範囲を前記第１分割位相幅よりも狭い第２分割位相幅で等分した第２分割位相幅ごとの位相である第２サンプリング位相ごとに、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第２相関値算出手段と、
最大の前記相関値に対応する前記レプリカ測位基礎符号の位相である第２測位位相を特定する第２測位位相特定手段と、
３個以上の前記発信源に対応する前記第２測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記発信源は測位衛星であって、
前記測位基礎符号はＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードであって、
前記基礎単位は前記Ｃ／Ａコードを構成するチップ（ｃｈｉｐ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の測位装置。
【請求項４】
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
【請求項５】
コンピュータに、
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラム。
【請求項６】
コンピュータに、
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置であって、
前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出手段と、
最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定手段と、
３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出手段と、
を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位基礎符号を乗せた電波の電波強度が、予め規定した受信強度範囲内か否かを判断する受信強度範囲内外判断手段と、
前記受信強度範囲内外判断手段の判断結果に基づいて、前記基礎単位によって規定される位相範囲を前記第１分割位相幅よりも狭い第２分割位相幅で等分した第２分割位相幅ごとの位相である第２サンプリング位相ごとに、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第２相関値算出手段と、
最大の前記相関値に対応する前記レプリカ測位基礎符号の位相である第２測位位相を特定する第２測位位相特定手段と、
３個以上の前記発信源に対応する前記第２測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第２測位位置算出手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記発信源は測位衛星であって、
前記測位基礎符号はＣ／Ａ（Ｃｌｅａｒ ａｎｄ ＡｃｑｕｉｓｉｏｎまたはＣｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードであって、
前記基礎単位は前記Ｃ／Ａコードを構成するチップ（ｃｈｉｐ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の測位装置。
【請求項４】
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
【請求項５】
コンピュータに、
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラム。
【請求項６】
コンピュータに、
発信源から複数の基礎単位で構成される測位基礎符号を受信して、現在位置を測位する測位装置が、前記基礎単位によって規定される位相範囲を等間隔において少なくとも３つに分割した位相幅である第１分割位相幅ごとの位相である第１サンプリング位相において、前記測位端末において生成したレプリカ測位基礎符号と前記測位基礎符号との相関処理を行って相関値を算出する第１相関値算出ステップと、
前記測位装置が、最大の前記相関値に対応する前記サンプリング位相である第１測位位相を特定する第１測位位相特定ステップと、
前記測位装置が、３個以上の前記発信源に対応する前記第１測位位相に基づいて、現在位置を測位して測位位置を算出する第１測位位置算出ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【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２】
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【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２５６１１２（Ｐ２００７−２５６１１２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８１５３４（Ｐ２００６−８１５３４）
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【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１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【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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