端末装置、端末装置の制御方法、その制御プログラム及びその記録媒体
【課題】精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる端末装置等を提供すること。
【解決手段】端末装置３０は、測位衛星を探索するための複数の探索手段４０ａ１等と、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、探索手段を使用して、第１積算時間において、第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、探索手段を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、探索手段を使用して、第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、各第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段等を有する。
【解決手段】端末装置３０は、測位衛星を探索するための複数の探索手段４０ａ１等と、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、探索手段を使用して、第１積算時間において、第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、探索手段を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、探索手段を使用して、第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、各第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段等を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、端末装置の制御方法、その制御プログラム及びその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、測位衛星を使用する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、予め保存してあるＧＰＳ衛星の軌道情報等に基づいて、ＧＰＳ衛星から受信する信号の信号周波数（受信信号周波数）を把握して、ＧＰＳ受信機が有する同期手段によって、その受信信号周波数と同期することによってＧＰＳ衛星から信号を受信するように構成されている。
しかし、ＧＰＳ受信機の同期手段の基準クロックを発生する例えば、水晶発振器は温度によって周波数が変動する（以下、「ドリフト」と呼ぶ）から、何らかの手段を講じない場合には、上述の受信信号周波数と迅速に同期することができず、測位の時間が長く必要になる。
これに対して、すべての同期手段を使用して、第１の捕捉対象である１個の測位衛星を捕捉することによってＧＰＳ受信機のドリフトを確定し、その後、測位に必要な数の測位衛星を捕捉する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３２６２８１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、従来技術においては、算出したドリフトの精度によっては、そのドリフトを使用して測位に必要な数の測位衛星を捕捉するための時間が長く必要になる場合がある。この結果、測位位置算出までの時間を十分に早くすることができない場合があるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末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、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置であって、前記端末装置は、前記測位衛星を探索するための複数の探索手段と、第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段と、前記第１差分を使用して、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉手段と、を有することを特徴とする端末装置によって達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記端末装置は、前記候補受信周波数算出手段を有するから、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出することができる。
そして、前記端末装置は、前記候補周波数確認手段を有するから、前記候補受信周波数の信頼性を確認することができる。
さらに、前記端末装置は、前記確定周波数算出手段を有するから、前記確定周波数を算出することができる。
前記確定周波数は、前記候補受信周波数の信頼性が確認された上で、前記第１積算時間及び前記第２積算時間よりも長い前記第３積算時間において算出された周波数であるから、精度が高い。
このため、前記第１差分の精度も高くなるから、前記第１差分を使用して、迅速に前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉することができる。
これにより、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において前記候補周波数確認手段による前記候補受信周波数の確認結果が否定的である場合には、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出する候補受信周波数再算出手段を有することを特徴とする端末装置である。
【０００８】
第２の発明の構成によれば、前記候補周波数の信頼性が否定的である場合には、前記第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出することができるから、最初の前記候補周波数よりも信頼性が高い前記候補受信周波数を算出することができる。
【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、前記第１捕捉対象衛星は、複数であることを特徴とする端末装置である。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの構成において、各前記第１捕捉対象衛星に対応する前記第１差分の平均値を算出する平均差分算出手段を有することを特徴とする端末装置である。
【００１１】
第４の発明の構成によれば、前記端末装置は、前記平均差分に基づいて、前記第１捕捉対象衛星以外の測位衛星を捕捉することができる。
前記平均差分は、前記第１差分の平均値であるから、各前記第１差分の誤差が相殺されており、前記第１差分よりも前記端末装置のドリフトを精度良く示している。
このため、前記端末装置は、前記平均差分を使用することにより、一層迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００１２】
前記目的は、第５の発明によれば、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を有することを特徴とする端末装置の制御方法によって達成される。
【００１３】
第５の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００１４】
前記目的は、第６の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を実行させることを特徴とする端末装置の制御プログラムによって達成される。
【００１５】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を実行させることを特徴とする端末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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態である端末３０等を示す概略図である。
図１に示すように、端末３０はＧＳＰ装置４０を有する。端末３０は端末装置の一例である。端末３０は、ＧＰＳ装置４０によって、複数の測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ及び１２ｈからの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７及びＳ８に基づいて現在位置を測位することができる。信号Ｓ１等は信号の一例である。
ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈは、端末３０の現在位置から観測可能なＧＰＳ衛星の一例である。なお、本実施の形態においては、測位衛星の一例としてＧＰＳ衛星を使用しているが、広くＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星であればよく、ＧＰＳ衛星に限らない。
端末３０は例えば、携帯電話機であるが、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等であってもよい。
【００１８】
（端末３０の主なハードウエア構成について）
図２は端末３０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３０は、例えばコンピュータを有しており、コンピュータは、バス３２を有し、バス３２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３４、記憶装置３６が接続されている。ＣＰＵ３４は所定のプログラムの処理を行う他、バス３２に接続された記憶装置３６等を制御する制御部である。記憶装置３６は例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
【００１９】
また、このバス３２は各種情報を表示するための表示装置４２が接続されている。
さらに、このバス３２には、図示しない基地局及び通信網を介して通信するための通信装置４４が接続されている。
【００２０】
さらに、このバス３２には上述のＧＰＳ装置４０が接続されている。
図２に示すように、ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）を捕捉するための同期周波数を生成するための基礎となる周波数の振動をする発振器である例えば水晶発振器４１を有する。
また、ＧＰＳ装置４０はＧＰＳ衛星１２ａ等を探索（サーチ）するための探索手段である例えば、探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ１８を有する。この探索ユニット４０ａ１等は、水晶発振器４１の振動による周波数を変調して後述する同期周波数を生成し、その同期周波数を使用してＧＰＳ衛星１２ａ等をサーチするための構成である。すなわち、探索ユニット４０ａ１等は、同期周波数を変更して、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等（図１参照）と同期することによって、ＧＰＳ衛星１２ａ等を捕捉できるように構成されている。
探索ユニット４０ａ１等は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコード（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードとＧＰＳ装置４０が発生するレプリカＣ／Ａコードとの相関処理を行い、Ｃ／Ａコードの位相を特定するための相関器（例えば、特表２００４−５０１３５２、段落００２７等参照）である。効率良く相関処理を行うためには、周波数も同期する必要がある。本明細書においては、相関処理を行うために必要な周波数の同期について説明する。
この探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ１８は、ＧＰＳ衛星１２ａ等を捕捉した後の、追尾（トラッキング）にも使用される。
【００２１】
なお、周波数のサーチと、ＧＰＳ衛星１２ａ等のサーチは同義で使用する。
各探索ユニット４０ａ１等は、一度に一つの周波数を使用することができる。
したがって、例えば合計１８個の探索ユニット４０ａ１等を有するＧＰＳ装置４０は、同時に１８の周波数を使用することができる。
ここで、ＧＰＳ装置４０によるサーチの方法を説明する。
【００２２】
図３は、ＧＰＳ衛星１２ａ等の一般的なサーチ方法の一例を示す概念図である。
ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号を取得するためには、ＧＰＳ受信機側の同期周波数を各衛星の周波数に合わせる必要がある。ここで、各衛星やＧＰＳ受信機の位置が相対的に変動することによるドップラー効果と、ＧＰＳ受信機側の同期周波数を生成している水晶発振器４１の仕様上の振動数が変動することによって、ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信される信号Ｓ１と、ＧＰＳ受信機が受信する各衛星の周波数が、以下に説明するように、異なる場合がある。
【００２３】
例えば、周波数を示す直線ＬＨ上の点Ｈ０（図３参照）は、図１のＧＰＳ衛星１２ａが発信する信号Ｓ１の周波数を示している。ＧＰＳ受信機の位置における信号Ｓ１の周波数は、ドップラー効果ＤＰによってＨ１まで変化する。
【００２４】
しかし、ＧＰＳ受信機は信号Ｓ１を周波数Ｈ１の信号とは必ずしも認識しない。
これは、上述したように、ＧＰＳ受信機側が生成する周波数のずれによって、ＧＰＳ装置４０は信号Ｓ１の周波数をＳＨ１ａと認識するからである。すなわち、周波数ＳＨ１ａは、ＧＰＳ受信機の位置における信号Ｓ１の真の周波数ではなく、ＧＰＳ受信機が認識するみかけの受信周波数である。ＧＰＳ受信機が、信号Ｓ１をサーチするためには、このみかけの受信周波数ＳＨ１ａと同期する必要がある。言い換えると、ＧＰＳ受信機が信号Ｓ１を捕捉した場合には、みかけの受信周波数ＳＨ１ａと同期したことになる。よって、みかけの受信周波数ＳＨ１ａを、捕捉周波数とも呼ぶ。
上述の、ＧＰＳ受信機側の周波数のずれを一般にドリフトと呼ぶ。すなわち、ドップラー効果ＤＰによって変化した周波数Ｈ１と捕捉周波数ＳＨ１ａとの差がドリフトである。
周波数Ｈ１から周波数ＳＨ１ａへの変化（全ドリフトと呼ぶ）は、ＧＰＳ受信機側の要因によるものであるが、図３に示すように、この全ドリフトは、予め推定されている周波数のずれである初期推定ドリフトＤ１と、ドリフト誤差Ｄ２を含む。ドリフトの詳細な意味については、後述する。
なお、初期推定ドリフトＤ１は、受信機が、温度変化と周波数の変化を予め実測したデータを保持していれば、そのデータを使用して推定することができる。また、初期推定ドリフトＤ１として、前回測位時の全ドリフトを使用してもよい。
【００２５】
ＧＰＳ受信機は、測位開始時においては、初期推定ドリフトＤ１を示す情報は予め推定して保持しているが、ドリフト誤差Ｄ２は把握できず、ドップラー効果ＤＰと初期推定ドリフトＤ１を考慮した周波数Ｈ２を同期周波数としてサーチを開始する。なお、同期周波数を初期サーチ周波数とも呼ぶ。
ＧＰＳ受信機は、例えば、１番目のサーチＳｒ１、２番目のサーチＳｒ２、３番目のサーチＳｒ３というように同期周波数Ｈ２を中心として複数の周波数を並行的に使用してサーチを実施する。例えば、８番目のサーチＳｒ８において周波数ＳＨ１ａと一致する。なお、周波数のサーチＳｒ１等は、一定の周波数幅（ステップとも言う）である例えば、１００ヘルツ（Ｈｚ）の幅において行われているから、サーチＳｒ８において周波数ＳＨ１ａと完全に一致しないのが通常である。しかし、ＧＰＳ受信機側の同期周波数が周波数ＳＨ１ａと近似することによって、信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコードと、ＧＰＳ装置４０が発生するレプリカＣ／Ａコードの相関値が一定の閾値以上になるから、Ｃ／Ａコードの位相を特定し、測位に使用することができる。
次に、上述のドリフトについて詳細に説明する。
【００２６】
図４は、ドリフトを説明するための概念図である。
まず、図４（ａ）を使用して、ＧＰＳ衛星１２ａ等が有する絶対時間と、ＧＰＳ装置４０を有する端末３０にとっての時間のずれについて説明する。
【００２７】
図２の水晶発振器４１の仕様振動数は例えば、雰囲気温度が摂氏２５度（℃）である場合において、Ｔ１秒間（絶対時間の１秒間）にＨ１（例えば、２７．４５６×１０６）回である。すなわち、水晶発振器４１の仕様周波数はＨ１ヘルツ（Ｈｚ）である。これは、ＧＰＳ装置４０は、水晶発振器４１のＨ１回の振動がＧＰＳ装置４０にとっての１秒間に該当すると認識することを意味する。そして、水晶発振器４１が仕様周波数Ｈ１ヘルツを維持する限り、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は、絶対時間の１秒間Ｔ１と等しい。
【００２８】
ところが、水晶発振器４１の振動性能は雰囲気温度によって変動し例えば、図４（ａ）に示すように、周波数がＡ（例えば、１０ヘルツ（Ｈｚ））ずれ、Ｔ１秒間経過する前に、Ｈ１回振動する場合がある。この場合、水晶発振器４１は、Ｔ１秒間にはＨ１＋Ａ回（Ｈ１１回）振動する。すなわち、Ｈ１１回の振動が絶対時間の１秒間Ｔ１に該当する。
【００２９】
一方、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は、水晶発振器４１がＨ１回振動した時点で経過している。これは、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は絶対時間Ｔ１のＨ１／Ｈ１１であるＴ２であることを意味する。上述のように、Ｈ１が２７．４５６×１０６、Ａが１０だとすれば、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間であるＴ２はＨ１／Ｈ１１であるから絶対時間では、０．９９９９９９６３６秒である。
【００３０】
このように、ＧＰＳ装置４０側の時間と絶対時間にずれが生じるために、以下に説明するように、ＧＰＳ装置４０の位置における信号の周波数とＧＰＳ装置が認識する周波数にもずれが生じる。
【００３１】
次に、図４（ｂ）を使用して、ドリフトについて説明する。
なお、周波数は、ドップラー効果によっても変化するが、ここで説明するのは、水晶発振器４１側の要因による周波数のずれである。
図４（ｂ）に示すように例えば、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１は、端末３０の位置では、１秒間にＳＨ１（例えば、１５７５．４２×１０６）回振動する。すなわち、信号Ｓ１は、端末３０の位置ではＳＨ１ヘルツ（Ｈｚ）である。
【００３２】
しかし、図４（ａ）を使用して説明したＧＰＳ装置４０にとっての、１秒間であるＴ２においては、信号Ｓ１はＳＨ１×Ｔ２（例えば、１５７５．４１９４２６×１０６）回しか振動しない。すなわち、絶対時間の１秒間Ｔ１においてＳＨ１回振動する信号Ｓ１は、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間であるＴ２にはＳＨ１×Ｔ２回しか振動しない。
すなわち、信号Ｓ１の絶対時間の１秒間Ｔ１における周波数とＧＰＳ装置４０が認識する１秒間Ｔ２における周波数にずれＢが生じる。
この周波数のずれＢが、一般にドリフト又はドリフト量と呼ばれるものである。
【００３３】
ＧＰＳ装置４０が信号Ｓ１をサーチし、衛星１２ａを捕捉するためには、信号Ｓ１の絶対時間Ｔ１における周波数ＳＨ１ヘルツ（Ｈｚ）ではなくて、ＧＰＳ装置４０が認識する１秒間Ｔ２における周波数ＳＨ１×Ｔ２ヘルツ（Ｈｚ）の信号をサーチする必要がある。すなわち、みかけの受信周波数ＳＨ１ａの信号をサーチする必要がある。
このみかけの受信周波数ＳＨ１ａの信号のサーチは、以上に説明した端末３０の主なハードウエア構成と以下に説明する主なソフトウエア構成等によって行われる。
【００３４】
（端末３０の主なソフトウエア構成について）
図５は、端末３０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図５に示すように端末３０は、図２の通信装置４４に対応する通信部１０２、表示装置４２に対応する表示部１０４及びＧＰＳ装置４０に対応する測位部１０６を有する。
端末３０はまた、各部を制御する制御部１００を有する。
さらに、端末３０は、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。
【００３５】
図５に示すように、端末３０は、第２記憶部１５０に概位置情報１５２を格納している。概位置情報１５２は、端末３０の概略位置Ｐ０を示す情報である。概略位置Ｐ０は、例えば、前回測位時の測位位置である。
【００３６】
図５に示すように、端末３０は、第２記憶部１５０に衛星軌道情報１５４を格納している。衛星軌道情報１５４は、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略軌道を示すアルマナック、及び、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密軌道を示すエフェメリスを含む。端末３０は、例えば、信号Ｓ１等からアルマナック及びエフェメリスをデコードして取得する。
【００３７】
図５に示すように、端末３０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、概略位置Ｐ０から観測可能な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、衛星軌道情報１５４に含まれるアルマナックを参照して現在時刻において概略位置Ｐ０から観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を算出する。
本実施の形態においては、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈ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１５６を第２記憶部１５０に格納する。
【００３８】
図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４を格納している。第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４は、制御部１００が、図１のＧＰＳ衛星１２ａ等のうち、第１番目に探索して捕捉する対象となるＧＰＳ衛星（第１捕捉対象衛星）を決定するための情報である。すなわち、第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４と制御部１００は、複数のＧＰＳ衛星１２ａ等から第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段の一例である。
【００３９】
具体的には、制御部１００は、第２記憶部１５０に格納されている概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４のアルマナック又はエフェメリスに基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の仰角等を算出し、迅速に捕捉できると推測される少なくとも１個のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星に決定する。制御部１００は、好ましくは複数のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星に決定する。
制御部１００は、例えば、仰角が４５度以上のＧＰＳ衛星１２ａ及び１２ｂの２個のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星として決定する。４５度以上という仰角の範囲は、マルチパスを排除することができる等、受信環境が良い範囲として、予め規定されている。
本実施の形態においては、第１捕捉対象衛星がＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの３個であるとして、以下の説明をする。
制御部１００は、第１捕捉対象衛星を示す第１捕捉対象衛星情報１５８を第２記憶部１５０に格納する。
なお、制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａだけが、仰角閾値以上である場合には、仰角閾値を低くして、例えば、３０度に変更し、他のＧＰＳ衛星１２ｂ等のうち少なくとも１個を第１捕捉対象衛星として決定する。
【００４０】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、同期周波数算出プログラム１１６を格納している。同期周波数算出プログラム１１６は、制御部１００が、各ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信される信号Ｓ１等の周波数と、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに異なるドップラー効果ＤＰ（図３参照）と、第１捕捉対象衛星である各ＧＰＳ衛星１２ａ等に共通な初期推定ドリフトＤ１（図３参照）に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとの同期周波数を算出するためのプログラムである。同期周波数算出プログラム１１６に基づいて制御部１００が算出する同期周波数は、予測同期周波数の一例である。
制御部１００は、同期周波数を示す同期周波数情報１６０を第２記憶部１５０に格納する。
なお、本実施の形態とは異なり、同期周波数を信号Ｓ１等の発信時の周波数とドップラー効果のみに基づいて設定するように構成してもよい。すなわち、図３の周波数Ｈ１を同期周波数として設定してもよい。
【００４１】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数算出プログラム１１８を格納している。候補周波数算出プログラム１１８は、制御部１００が、上述の探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間である例えば、１秒（ｓ）間において、第１捕捉対象衛星の候補周波数ＨＣを算出するためのプログラムである。候補周波数ＨＣは、候補受信周波数の一例である。候補周波数算出プログラム１１８と制御部１００は、候補受信周波数算出手段の一例である。
制御部１００は、第１捕捉対象衛星捕捉プログラム１１８に従って、例えば、探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ３をＧＰＳ衛星１２ａに割り当て、探索ユニット４０ａ４乃至４０ａ６をＧＰＳ衛星１２ｂに割り当て、探索ユニット４０ａ７乃至４０ａ９をＧＰＳ衛星１２ｃに割り当て、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを捕捉する。
なお、本明細書において、「ＧＰＳ衛星１２ａ等の捕捉」は、「ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等の受信」と同義で使用する。
制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ａ等の捕捉において、信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコードと、端末３０が発生したレプリカＣ／Ａコードの相関処理を行う。
【００４２】
図６は、相関処理の説明図である。
コヒーレントは、端末３０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。レプリカＣ／Ａコードは、端末３０が発生する符号である。
例えば、図６に示すように、コヒーレント時間が５ｍｓｅｃであれば、５ｍｓｅｃ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、相関をとったときのコードフェーズと、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、相関積算値（インコヒーレント値）を算出する処理である。インコヒーレント時間（積算時間）は、例えば、１秒（ｓ）である。インコヒーレント時間は、積算時間と同義である。
相関処理の結果、コヒーレント処理で出力されたコードフェーズと、相関積算値が出力される。
【００４３】
図７は、相関積算値とコードフェーズの関係の一例を示す図である。
図７の相関積算値の最大値Ｐｍａｘに対応するコードフェーズＣＰ１が、Ｃ／Ａコードのコードフェーズ（レプリカＣ／Ａコードのコードフェーズと等しい）である。
そして、端末３０は、例えば、コードフェーズＣＰ１から２分の１チップ離れたコードフェーズのうち、相関積算値が大きい方の相関積算値をノイズの相関積算値Ｐｎｏｉｓｅとする。
端末３０は、ＰｍａｘとＰｎｏｉｓｅとの差分をＰｍａｘで除した値を信号強度ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）として規定する。このように、本明細書においては、ＳＮＲを，ＰｍａｘとＰｎｏｉｓｅとの差分をＰｍａｘで除した値として定義する。
【００４４】
図８は、候補周波数算出プログラム１１８等の説明図である。
ＧＰＳ衛星１２ａを捕捉する場合について、以下説明する。
図８に示すように、制御部１００は、同期周波数Ｈ２を中心とする一定の周波数範囲を第１サーチ範囲Ｗ１として規定する。第１サーチ範囲Ｗ１は、統計上、捕捉周波数ＳＨが存在する周波数範囲として規定されている。
図８に示すように、制御部１００は、３つの探索ユニットにそれぞれ周波数を割当て、１秒（ｓ）積算による相関処理を行う。この処理を、候補周波数算出処理と呼ぶ。
例えば、同期周波数Ｈ２に探索ユニット４０ａ１を割り当て、同期周波数Ｈ２よりも５０ヘルツ（Ｈｓ）低い周波数に探索ユニット４０ａ２を割り当て、同期周波数Ｈ２よりも５０ヘルツ（Ｈｓ）高い周波数に探索ユニット４０ａ３を割り当てて、第１ステップの積算を行う。
第１ステップの積算の終了後、第２ステップの積算を行う。制御部１００は、同様に第５ステップの積算まで実施する。各積算は、いずれも積算時間が１秒（ｓ）間である。
例えば、第１ステップの積算乃至第５ステップの積算によって、５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数間隔で、第１サーチ範囲Ｗ１をサーチすることができる。
なお、各周波数において、制御部１００は、コードフェーズをずらしながら、相関処理を行っているが、説明を省略する。
【００４５】
制御部１００は、信号強度ＳＮＲが最大の相関処理であって、ＳＮＲが第１閾値α１以上の相関処理に対応する周波数ＨＣａ及びその前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数（ＨＣｂ及びＨＣｃ）を候補周波数ＨＣとして算出する。候補周波数ＨＣは、候補受信周波数の一例である。
候補周波数ＨＣａが、信号強度ＳＮＲが最大の相関処理であって、ＳＮＲが第１閾値α１以上の相関処理に対応する周波数であるとすれば、候補周波数ＨＣｂはＨＣａよりも５０ヘルツ（Ｈｚ）低い周波数であり、候補周波数ＨＣｃはＨＣａよりも５０ヘルツ（Ｈｚ）高い周波数である。候補周波数ＨＣａ，ＨＣｂ及びＨＣｃを総称して、候補周波数ＨＣと呼ぶ。第１閾値α１は、例えば、０．５である。
制御部１００は、候補周波数ＨＣを示す候補周波数情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。
なお、制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第１閾値α１未満である場合には、積算時間を４秒（ｓ）に変更して、上述の候補周波数算出処理を行う。制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第１閾値α１以上になるまで、候補周波数算出処理を継続する。
【００４６】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数確認プログラム１２０を格納している。候補周波数確認プログラム１２０は、制御部１００が、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、候補周波数ＨＣの信頼性を確認するためのプログラムである。候補周波数確認プログラム１２０と制御部１００は、候補受信周波数確認手段の一例である。
第２積算時間は、例えば、４秒（ｓ）である。
【００４７】
制御部１００は、図８に示す方法によって、候補周波数確認プログラム１２０に基づいて、候補周波数ＨＣが、実際にＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１であることを確認する。この処理を、候補周波数確認処理と呼ぶ。
具体的には、制御部１００は、候補周波数ＨＣａ，ＨＣｂ及びＨＣｃにおいて、相関処理を行う。
ここで、候補周波数ＨＣａだけではなくて、その前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数においても相関処理を行うのは、ＧＰＳ受信装置４０が信号Ｓ１の直接波を受信しているとしても、候補周波数ＨＣの算出に誤差が含まれている可能性があるからである。言い換えると、候補周波数ＨＣａの算出に含まれる誤差を考慮して、候補周波数ＨＣａだけではなくて、その前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数においても相関処理を行うのである。
【００４８】
制御部１００は、３つの周波数のうち、ＳＮＲが最大のものが、第２閾値α２以上であれば、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１の直接波の受信周波数であり、信頼性が十分であると判断する。第２閾値α２は、上述の第１閾値α１よりも大きく設定されている。第２閾値α２は、例えば、０．７である。
ここで、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１ではなくて、妨害波である場合には、第２積算時間において相関処理を行っても、ＳＮＲは第２閾値α２に達しない。
これに対して、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１である場合には、第２積算時間において相関処理を行うことによって、ＳＮＲは第２閾値α２に達する。
このため、制御部１００は、候補周波数ＨＣのうち、ＳＮＲが最大のものが第２閾値α２以上であるか否かによって、候補周波数ＨＣの信頼性を確認することができる。
なお、制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第２閾値α２未満である場合には、候補周波数ＨＣａを中心にして、さらに、積算時間を４秒（ｓ）維持したまま、候補周波数確認処理を継続する。制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第２閾値α２以上になるまで、候補周波数確認処理を継続する。
【００４９】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、確定周波数算出プログラム１２２を格納している。確定周波数算出プログラム１２２は、制御部１００が、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数ＨＦを算出するためのプログラムである。確定周波数ＨＦは、確定周波数の一例である。確定周波数算出プログラム１２２と制御部１００は、確定周波数算出手段の一例である。
第３積算時間は、例えば、８秒（ｓ）である。
【００５０】
図８に示すように、制御部１００は、第２サーチ範囲Ｗ２を規定する。第２サーチ範囲Ｗ２は、第１サーチ範囲Ｗ１よりも狭い周波数範囲である。また、第２サーチ範囲Ｗ２は、候補周波数ＨＣのうち、ＳＮＲが最大のものが第２閾値α２以上である周波数を中心として、前後５０ヘルツ（Ｈｚ）未満の範囲を第２サーチ範囲Ｗ２として規定する。
図８では、候補周波数ＨＣａを中心として第２サーチ範囲Ｗ２を規定している。
制御部１００は、第２サーチ範囲Ｗ２において、例えば、候補周波数ＨＣａを中心として前後３０ヘルツ（Hｚ）の周波数において相関処理を行う。そして、制御部１００は、ＳＮＲが最大の周波数を確定周波数ＨＦとして算出する。この処理を、確定周波数算出処理と呼ぶ。
制御部１００は、確定周波数ＨＦを示す確定周波数情報１６４を第２記憶部１５０に格納する。
【００５１】
なお、弱電界下である場合（例えば、−１４０ｄＢｍ以下）には、上述の候補周波数算出処理における積算時間を当初から４秒（ｓ）とし、候補周波数確認処理における積算時間を当初から８秒（ｓ）としてもよい。
【００５２】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数再算出プログラム１２４を格納している。候補周波数再算出プログラム１２４は、制御部１００が、候補周波数確認プログラム１２０に基づく確認結果が否定的である場合に、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度、候補周波数ＨＣを算出するためのプログラムである。候補周波数再算出プログラム１２４と制御部１００は、候補受信周波数再算出手段の一例である。
【００５３】
図９は、候補周波数再算出プログラム１２４の説明図である。
図９に示すように、制御部１００は、候補周波数確認処理において、最大のＳＮＲが第２閾値α２未満の場合には、第１サーチ範囲Ｗ１を、４秒積算によってサーチする。サーチの中心周波数は、同期周波Ｈ２である。
４秒積算によって算出した候補周波数ＨＣは、１秒積算によって算出した候補周波数ＨＣよりも信頼度が高い。
制御部１００は、再度算出した候補周波数ＨＣを示す候補周波数情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。具体的には、既に算出している候補周波数ＨＣを新たに算出した候補周波数ＨＣによって更新する。この処理を、候補周波数再算出処理と呼ぶ。
制御部１００は、上述の候補周波数確認プログラム１２０によって 再度算出された候補周波数ＨＣの信頼性を確認し、さらに、確定周波数算出プログラム１２２に基づいて、確定周波数ＨＦを算出する。
【００５４】
図５に示すように、端末３０は、ドリフト誤差算出プログラム１２６を有する。ドリフト誤差算出プログラム１２６は、制御部１００が、同期周波数情報１６０に示される各ＧＰＳ衛星１２ａに対応する同期周波数と、上述の確定周波数ＨＦとの差分であるドリフト誤差Ｄ２を算出するためのプログラムである。ドリフト誤差算出プログラム１２６と制御部１００は、第１差分算出プログラムの一例である。
【００５５】
具体的には、制御部１００は、ドリフト誤差算出プログラム１２６に基づいて、ＧＰＳ衛星１２ａの同期周波数Ｈ２ａと確定周波数ＨＦａとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ａを算出する。
なお、上述のＧＰＳ衛星１２ａについての処理と同様に、制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ｂの同期周波数Ｈ２ｂと確定周波数ＨＦｂとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ｂを算出し、ＧＰＳ衛星１２ｃの同期周波数Ｈ２ｃと確定周波数ＨＦｃとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ｃを算出する。
【００５６】
なお、本実施の形態とは異なり、周波数Ｈ１（図７参照）を初期サーチ周波数とする場合には、確定周波数ＨＦと周波数Ｈ１との差分がドリフト誤差Ｄ２となる。この場合のドリフト誤差Ｄ２は、全ドリフトを示す。
【００５７】
また、図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、平均ドリフト誤差算出プログラム１２８を格納している。平均ドリフト誤差算出プログラム１２８は、制御部１００が、ドリフト誤差情報１６６に含まれるドリフト誤差Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ及びＤ２ｃの平均値である平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出するためのプログラムである。平均ドリフト誤差算出プログラム１２８と制御部１００は、平均差分算出手段の一例である。
制御部１００は、平均ドリフト誤差Ｄａｖを示す平均ドリフト誤差情報１６８を第２記憶部１５０に格納する。
なお、例えば、第１捕捉対象衛星がＧＰＳ１２ａの１個だけの場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、ドリフト誤差Ｄ２ａと等しい。
なお、捕捉した第１捕捉対象衛星がｎ個（ｎは正の整数）であれば、すべての第１差分をｎで除した数値が平均ドリフト誤差Ｄａｖである。
【００５８】
図１０は、平均ドリフト誤差算出プログラム１２８の説明図である。
図１０に示すように、制御部１００は、条件１乃至条件４のいずれかを満たす場合に、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出する。
条件１は、１秒積算（候補周波数算出処理）で、ＳＮＲが１の衛星が１個以上あることである。ＳＮＲの衛星が例えば、ＧＰＳ衛星１２ａの１個である場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、ドリフト誤差Ｄ２ａと等しい。なお、この場合、確定周波数ＨＦの算出はせずに、１秒積算でＳＮＲが１に対応する候補周波数ＨＣと同期周波数Ｈ２ａとの差分がドリフト誤差Ｄ２ａ（及び平均ドリフト誤差Ｄａｖ）となる。
なお、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出した後は、制御部１００は、上述の候補周波数算出処理、候補周波数確認処理、確定周波数算出処理を中止する。そして、平均ドリフト誤差Ｄａｖを使用して、各ＧＰＳ衛星の同期周波数Ｈ２を算出し、その同期周波数Ｈ２を使用して各ＧＰＳ衛星を捕捉するようになっている。これは、後述の条件２乃至条件４についても、同様である。
【００５９】
条件２は、１秒積算（候補周波数算出処理）で、ＳＮＲが０．７以上の衛星が２個以上あることである
【００６０】
条件３は、４秒積算（候補周波数確認処理）で、ＳＮＲが０．７以上の衛星が１個以上であって、かつ、８秒積算（確定周波数算出処理）が終了したことである。
【００６１】
条件４は、４秒積算（候補周波数確認処理）で、ＳＮＲが０．５以上の衛星が２個以上であって、かつ、８秒積算（確定周波数算出処理）が終了したことである。
【００６２】
また、図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０を有する。測位必要数衛星捕捉プログラム１３０は、制御部１００が、上述の平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖを示す平均ドリフト誤差情報１６８に基づいて、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星を捕捉するための情報である。すなわち、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０と制御部１００は、測位必要数衛星捕捉手段の一例である。
なお、ドリフト誤差Ｄ２が算出された場合には、そのドリフト誤差Ｄ２は、平均ドリフト誤差Ｄ１ａｖの算出に使用されるから、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星は、ドリフト誤差Ｄ２の算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星と一致する。
【００６３】
図１１は、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０の説明図である。
図１１に示すように、制御部１００は、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを使用した場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖを使用して、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉する。
このとき、制御部１００は、使用可能なすべての探索ユニット４０ａ１等のうち、第１捕捉対象衛星を追尾するために必要な探索ユニット４０ａ１等を使用して例えば、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを追尾（トラッキング）する。そして、他の探索ユニットを使用して、測位に必要な数の各ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉するようになっている。
例えば、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを追尾するためにそれぞれ２個の探索ユニット４０ａ１等を使用すると合計６個の探索ユニット４０ａ１等が必要になる。そして、例えば、すべての探索ユニット４０ａ１等から６個の探索ユニット４０ａ１乃至ａ６を除いた１１個の探索ユニット４０ａ７乃至４０ａ１８を使用して、ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉するようになっている。
すなわち、各ＧＰＳ衛星１２ｄの当初の初期サーチ周波数Ｈ２ｄ等を平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖに基づいて補正し、補正後の新たな同期周波数を使用してサーチする。
制御部１００は、図５の概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４によって、ＧＰＳ衛星１２ｄからの信号のドップラー効果を算出することができ、平均ドリフトＤａｖはＧＰＳ装置４０側の情報であるからＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃ以外のＧＰＳ衛星１２ｄのサーチにも共通して使用する。このため、ＧＰＳ衛星１２ｄのサーチはＧＰＳ衛星１２ｃ等からの信号Ｓ４の端末３０の位置における周波数と推測される同期周波数ＳＨ１ｄ等（図１１参照）を基準に開始することができる。上述のように、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、実測によって得た情報であるから正確であり、これに基づいて設定される、同期周波数ＳＨ１ｄも実際に受信する周波数と極めて近い。このため、ＧＰＳ衛星１２ｄの捕捉を迅速に完了することができる。
すなわち、ＧＰＳ衛星１２ｄの捕捉が例えば、時間ｔが１で足りる。これにより、第１捕捉対象衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを捕捉して平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出した後は、他のＧＰＳ衛星１２ｄを迅速に捕捉することができる。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部１００は、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０に基づいて、複数のＧＰＳ衛星１２ｄ等を捕捉するようにしてもよい。
【００６４】
（本実施の形態の端末３０の動作例等について）
以上のように、端末３０は構成されるが、以下その動作例を説明する。
図１２は端末３０の動作例を示す概略フローチャートである。
まず、端末３０は、概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４（図５参照）に基づいて、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等のうち、迅速に捕捉可能と推測される例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを第１捕捉対象衛星に決定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、第１捕捉対象衛星決定ステップの一例である。
【００６５】
続いて、端末３０は、割当探索ユニット数の探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの捕捉を開始する（ステップＳＴ２）。
ステップＳＴ２では、図８に示すように、端末３０は、例えば前回の測位時のドリフトである初期推定ドリフトＤ１とドップラー効果ＤＰに基づいて算出した周波数をＧＰＳ衛星１２ａ等の初期サーチ周波数Ｈ２としてサーチを開始する。
【００６６】
続いて、端末３０は、ステップＳＴ３に進み、候補周波数を算出する（図８参照）。このステップＳＴ３は、候補周波数算出ステップの一例である。
続いて、端末３０は、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星があるか、又は、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上あるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。
端末３０は、ステップＳＴ３において、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星があるか、又は、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上あると判断した場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出する（ステップＳＴ８）。
これに対して、端末３０は、ステップＳＴ３において、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星がなく、かつ、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上ないと判断した場合には、ステップＳＴ５に進み、候補周波数の信頼性を確認する（図８参照）。このステップＳＴ５は、候補周波数確認ステップの一例である。
【００６７】
続いて、端末３０は、ステップＳＴ６に進み、確定周波数を算出する（図８参照）。このステップＳＴ６は、確定周波数算出ステップの一例である。
続いて、端末３０は、ドリフト誤差Ｄ２を算出する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ７は、第１差分算出ステップの一例である。
【００６８】
続いて、端末３０は、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖを算出する（ステップＳＴ８）。
続いて、端末３０は、測位必要数のＧＰＳ衛星を捕捉する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、測位必要数衛星捕捉ステップの一例である。
続いて、端末３０は、測位に成功したか否を判断し（ステップＳＴ１０）、測位が成功したと判断した場合には、現在位置（測位位置）を出力する（ステップＳＴ１１）。
これに対して、端末３０は、ステップＳＴ１０において、測位に成功しなかったと判断した場合には、再度測位を行う。
【００６９】
上述のステップにより、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００７０】
また、端末３０は、必ずしも、水晶発振器ごとに特有のドリフト量と温度との関係を示すデータと温度を測定する回路を設ける必要がないから、小型化、コストの低下が可能である。
【００７１】
なお、本実施の形態とは異なり、端末３０は、測位必要数以上のＧＳＰ衛星１２ａ等から信号を受信し、そのうちから、測位誤差の少ないＧＰＳ衛星１２ａ等を選択して測位するようにしてもよい。
【００７２】
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の第１捕捉対象衛星決定ステップと、候補受信周波数算出ステップと、候補周波数確認ステップと、確定周波数算出ステップと、第１差分算出ステップと、測位必要数衛星捕捉ステップ等を実行させるための端末装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような端末装置の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
【００７３】
これら端末装置の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプラグラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔｅｒｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
【００７４】
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】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態である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衛星の一般的なサーチ方法の一例を示す概念図である。
【図４】ドリフトを説明するための概念図である。
【図５】端末の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図６】相関処理の説明図である。
【図７】相関積算値等を示す図である。
【図８】候補周波数算出プログラム等の説明図である。
【図９】候補周波数算出プログラム等の説明図である。
【図１０】平均ドリフト誤差算出プログラムの説明図である。
【図１１】測位必要数衛星捕捉プログラムの説明図である。
【図１２】端末の動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ・・・ＧＰＳ衛星、３０・・・端末、４０・・・ＧＰＳ装置、４０ａ１乃至４０ａ１８・・・探索ユニット、１００・・・制御部、１１２・・・観測可能衛星算出プログラム、１１４・・・第１捕捉対象衛星決定プログラム、１１６・・・同期周波数算出プログラム、１１８・・・候補周波数算出プログラム、１２０・・・候補周波数確認プログラム、１２２・・・確定周波数算出プログラム、１２４・・・候補周波数再算出プログラム、１２６・・・ドリフト誤差算出プログラム、１２８・・・平均ドリフト誤差算出プログラム、１３０・・・測位必要数衛星捕捉プログラム、１３２・・・測位プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、端末装置の制御方法、その制御プログラム及びその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、測位衛星を使用する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、予め保存してあるＧＰＳ衛星の軌道情報等に基づいて、ＧＰＳ衛星から受信する信号の信号周波数（受信信号周波数）を把握して、ＧＰＳ受信機が有する同期手段によって、その受信信号周波数と同期することによってＧＰＳ衛星から信号を受信するように構成されている。
しかし、ＧＰＳ受信機の同期手段の基準クロックを発生する例えば、水晶発振器は温度によって周波数が変動する（以下、「ドリフト」と呼ぶ）から、何らかの手段を講じない場合には、上述の受信信号周波数と迅速に同期することができず、測位の時間が長く必要になる。
これに対して、すべての同期手段を使用して、第１の捕捉対象である１個の測位衛星を捕捉することによってＧＰＳ受信機のドリフトを確定し、その後、測位に必要な数の測位衛星を捕捉する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３２６２８１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、従来技術においては、算出したドリフトの精度によっては、そのドリフトを使用して測位に必要な数の測位衛星を捕捉するための時間が長く必要になる場合がある。この結果、測位位置算出までの時間を十分に早くすることができない場合があるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末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、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置であって、前記端末装置は、前記測位衛星を探索するための複数の探索手段と、第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段と、前記第１差分を使用して、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉手段と、を有することを特徴とする端末装置によって達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記端末装置は、前記候補受信周波数算出手段を有するから、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出することができる。
そして、前記端末装置は、前記候補周波数確認手段を有するから、前記候補受信周波数の信頼性を確認することができる。
さらに、前記端末装置は、前記確定周波数算出手段を有するから、前記確定周波数を算出することができる。
前記確定周波数は、前記候補受信周波数の信頼性が確認された上で、前記第１積算時間及び前記第２積算時間よりも長い前記第３積算時間において算出された周波数であるから、精度が高い。
このため、前記第１差分の精度も高くなるから、前記第１差分を使用して、迅速に前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉することができる。
これにより、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において前記候補周波数確認手段による前記候補受信周波数の確認結果が否定的である場合には、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出する候補受信周波数再算出手段を有することを特徴とする端末装置である。
【０００８】
第２の発明の構成によれば、前記候補周波数の信頼性が否定的である場合には、前記第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出することができるから、最初の前記候補周波数よりも信頼性が高い前記候補受信周波数を算出することができる。
【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、前記第１捕捉対象衛星は、複数であることを特徴とする端末装置である。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの構成において、各前記第１捕捉対象衛星に対応する前記第１差分の平均値を算出する平均差分算出手段を有することを特徴とする端末装置である。
【００１１】
第４の発明の構成によれば、前記端末装置は、前記平均差分に基づいて、前記第１捕捉対象衛星以外の測位衛星を捕捉することができる。
前記平均差分は、前記第１差分の平均値であるから、各前記第１差分の誤差が相殺されており、前記第１差分よりも前記端末装置のドリフトを精度良く示している。
このため、前記端末装置は、前記平均差分を使用することにより、一層迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００１２】
前記目的は、第５の発明によれば、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を有することを特徴とする端末装置の制御方法によって達成される。
【００１３】
第５の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００１４】
前記目的は、第６の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を実行させることを特徴とする端末装置の制御プログラムによって達成される。
【００１５】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、を実行させることを特徴とする端末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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態である端末３０等を示す概略図である。
図１に示すように、端末３０はＧＳＰ装置４０を有する。端末３０は端末装置の一例である。端末３０は、ＧＰＳ装置４０によって、複数の測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ及び１２ｈからの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７及びＳ８に基づいて現在位置を測位することができる。信号Ｓ１等は信号の一例である。
ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈは、端末３０の現在位置から観測可能なＧＰＳ衛星の一例である。なお、本実施の形態においては、測位衛星の一例としてＧＰＳ衛星を使用しているが、広くＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星であればよく、ＧＰＳ衛星に限らない。
端末３０は例えば、携帯電話機であるが、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等であってもよい。
【００１８】
（端末３０の主なハードウエア構成について）
図２は端末３０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３０は、例えばコンピュータを有しており、コンピュータは、バス３２を有し、バス３２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３４、記憶装置３６が接続されている。ＣＰＵ３４は所定のプログラムの処理を行う他、バス３２に接続された記憶装置３６等を制御する制御部である。記憶装置３６は例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
【００１９】
また、このバス３２は各種情報を表示するための表示装置４２が接続されている。
さらに、このバス３２には、図示しない基地局及び通信網を介して通信するための通信装置４４が接続されている。
【００２０】
さらに、このバス３２には上述のＧＰＳ装置４０が接続されている。
図２に示すように、ＧＰＳ装置４０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）を捕捉するための同期周波数を生成するための基礎となる周波数の振動をする発振器である例えば水晶発振器４１を有する。
また、ＧＰＳ装置４０はＧＰＳ衛星１２ａ等を探索（サーチ）するための探索手段である例えば、探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ１８を有する。この探索ユニット４０ａ１等は、水晶発振器４１の振動による周波数を変調して後述する同期周波数を生成し、その同期周波数を使用してＧＰＳ衛星１２ａ等をサーチするための構成である。すなわち、探索ユニット４０ａ１等は、同期周波数を変更して、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等（図１参照）と同期することによって、ＧＰＳ衛星１２ａ等を捕捉できるように構成されている。
探索ユニット４０ａ１等は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコード（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ）コードとＧＰＳ装置４０が発生するレプリカＣ／Ａコードとの相関処理を行い、Ｃ／Ａコードの位相を特定するための相関器（例えば、特表２００４−５０１３５２、段落００２７等参照）である。効率良く相関処理を行うためには、周波数も同期する必要がある。本明細書においては、相関処理を行うために必要な周波数の同期について説明する。
この探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ１８は、ＧＰＳ衛星１２ａ等を捕捉した後の、追尾（トラッキング）にも使用される。
【００２１】
なお、周波数のサーチと、ＧＰＳ衛星１２ａ等のサーチは同義で使用する。
各探索ユニット４０ａ１等は、一度に一つの周波数を使用することができる。
したがって、例えば合計１８個の探索ユニット４０ａ１等を有するＧＰＳ装置４０は、同時に１８の周波数を使用することができる。
ここで、ＧＰＳ装置４０によるサーチの方法を説明する。
【００２２】
図３は、ＧＰＳ衛星１２ａ等の一般的なサーチ方法の一例を示す概念図である。
ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号を取得するためには、ＧＰＳ受信機側の同期周波数を各衛星の周波数に合わせる必要がある。ここで、各衛星やＧＰＳ受信機の位置が相対的に変動することによるドップラー効果と、ＧＰＳ受信機側の同期周波数を生成している水晶発振器４１の仕様上の振動数が変動することによって、ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信される信号Ｓ１と、ＧＰＳ受信機が受信する各衛星の周波数が、以下に説明するように、異なる場合がある。
【００２３】
例えば、周波数を示す直線ＬＨ上の点Ｈ０（図３参照）は、図１のＧＰＳ衛星１２ａが発信する信号Ｓ１の周波数を示している。ＧＰＳ受信機の位置における信号Ｓ１の周波数は、ドップラー効果ＤＰによってＨ１まで変化する。
【００２４】
しかし、ＧＰＳ受信機は信号Ｓ１を周波数Ｈ１の信号とは必ずしも認識しない。
これは、上述したように、ＧＰＳ受信機側が生成する周波数のずれによって、ＧＰＳ装置４０は信号Ｓ１の周波数をＳＨ１ａと認識するからである。すなわち、周波数ＳＨ１ａは、ＧＰＳ受信機の位置における信号Ｓ１の真の周波数ではなく、ＧＰＳ受信機が認識するみかけの受信周波数である。ＧＰＳ受信機が、信号Ｓ１をサーチするためには、このみかけの受信周波数ＳＨ１ａと同期する必要がある。言い換えると、ＧＰＳ受信機が信号Ｓ１を捕捉した場合には、みかけの受信周波数ＳＨ１ａと同期したことになる。よって、みかけの受信周波数ＳＨ１ａを、捕捉周波数とも呼ぶ。
上述の、ＧＰＳ受信機側の周波数のずれを一般にドリフトと呼ぶ。すなわち、ドップラー効果ＤＰによって変化した周波数Ｈ１と捕捉周波数ＳＨ１ａとの差がドリフトである。
周波数Ｈ１から周波数ＳＨ１ａへの変化（全ドリフトと呼ぶ）は、ＧＰＳ受信機側の要因によるものであるが、図３に示すように、この全ドリフトは、予め推定されている周波数のずれである初期推定ドリフトＤ１と、ドリフト誤差Ｄ２を含む。ドリフトの詳細な意味については、後述する。
なお、初期推定ドリフトＤ１は、受信機が、温度変化と周波数の変化を予め実測したデータを保持していれば、そのデータを使用して推定することができる。また、初期推定ドリフトＤ１として、前回測位時の全ドリフトを使用してもよい。
【００２５】
ＧＰＳ受信機は、測位開始時においては、初期推定ドリフトＤ１を示す情報は予め推定して保持しているが、ドリフト誤差Ｄ２は把握できず、ドップラー効果ＤＰと初期推定ドリフトＤ１を考慮した周波数Ｈ２を同期周波数としてサーチを開始する。なお、同期周波数を初期サーチ周波数とも呼ぶ。
ＧＰＳ受信機は、例えば、１番目のサーチＳｒ１、２番目のサーチＳｒ２、３番目のサーチＳｒ３というように同期周波数Ｈ２を中心として複数の周波数を並行的に使用してサーチを実施する。例えば、８番目のサーチＳｒ８において周波数ＳＨ１ａと一致する。なお、周波数のサーチＳｒ１等は、一定の周波数幅（ステップとも言う）である例えば、１００ヘルツ（Ｈｚ）の幅において行われているから、サーチＳｒ８において周波数ＳＨ１ａと完全に一致しないのが通常である。しかし、ＧＰＳ受信機側の同期周波数が周波数ＳＨ１ａと近似することによって、信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコードと、ＧＰＳ装置４０が発生するレプリカＣ／Ａコードの相関値が一定の閾値以上になるから、Ｃ／Ａコードの位相を特定し、測位に使用することができる。
次に、上述のドリフトについて詳細に説明する。
【００２６】
図４は、ドリフトを説明するための概念図である。
まず、図４（ａ）を使用して、ＧＰＳ衛星１２ａ等が有する絶対時間と、ＧＰＳ装置４０を有する端末３０にとっての時間のずれについて説明する。
【００２７】
図２の水晶発振器４１の仕様振動数は例えば、雰囲気温度が摂氏２５度（℃）である場合において、Ｔ１秒間（絶対時間の１秒間）にＨ１（例えば、２７．４５６×１０６）回である。すなわち、水晶発振器４１の仕様周波数はＨ１ヘルツ（Ｈｚ）である。これは、ＧＰＳ装置４０は、水晶発振器４１のＨ１回の振動がＧＰＳ装置４０にとっての１秒間に該当すると認識することを意味する。そして、水晶発振器４１が仕様周波数Ｈ１ヘルツを維持する限り、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は、絶対時間の１秒間Ｔ１と等しい。
【００２８】
ところが、水晶発振器４１の振動性能は雰囲気温度によって変動し例えば、図４（ａ）に示すように、周波数がＡ（例えば、１０ヘルツ（Ｈｚ））ずれ、Ｔ１秒間経過する前に、Ｈ１回振動する場合がある。この場合、水晶発振器４１は、Ｔ１秒間にはＨ１＋Ａ回（Ｈ１１回）振動する。すなわち、Ｈ１１回の振動が絶対時間の１秒間Ｔ１に該当する。
【００２９】
一方、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は、水晶発振器４１がＨ１回振動した時点で経過している。これは、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間は絶対時間Ｔ１のＨ１／Ｈ１１であるＴ２であることを意味する。上述のように、Ｈ１が２７．４５６×１０６、Ａが１０だとすれば、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間であるＴ２はＨ１／Ｈ１１であるから絶対時間では、０．９９９９９９６３６秒である。
【００３０】
このように、ＧＰＳ装置４０側の時間と絶対時間にずれが生じるために、以下に説明するように、ＧＰＳ装置４０の位置における信号の周波数とＧＰＳ装置が認識する周波数にもずれが生じる。
【００３１】
次に、図４（ｂ）を使用して、ドリフトについて説明する。
なお、周波数は、ドップラー効果によっても変化するが、ここで説明するのは、水晶発振器４１側の要因による周波数のずれである。
図４（ｂ）に示すように例えば、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１は、端末３０の位置では、１秒間にＳＨ１（例えば、１５７５．４２×１０６）回振動する。すなわち、信号Ｓ１は、端末３０の位置ではＳＨ１ヘルツ（Ｈｚ）である。
【００３２】
しかし、図４（ａ）を使用して説明したＧＰＳ装置４０にとっての、１秒間であるＴ２においては、信号Ｓ１はＳＨ１×Ｔ２（例えば、１５７５．４１９４２６×１０６）回しか振動しない。すなわち、絶対時間の１秒間Ｔ１においてＳＨ１回振動する信号Ｓ１は、ＧＰＳ装置４０にとっての１秒間であるＴ２にはＳＨ１×Ｔ２回しか振動しない。
すなわち、信号Ｓ１の絶対時間の１秒間Ｔ１における周波数とＧＰＳ装置４０が認識する１秒間Ｔ２における周波数にずれＢが生じる。
この周波数のずれＢが、一般にドリフト又はドリフト量と呼ばれるものである。
【００３３】
ＧＰＳ装置４０が信号Ｓ１をサーチし、衛星１２ａを捕捉するためには、信号Ｓ１の絶対時間Ｔ１における周波数ＳＨ１ヘルツ（Ｈｚ）ではなくて、ＧＰＳ装置４０が認識する１秒間Ｔ２における周波数ＳＨ１×Ｔ２ヘルツ（Ｈｚ）の信号をサーチする必要がある。すなわち、みかけの受信周波数ＳＨ１ａの信号をサーチする必要がある。
このみかけの受信周波数ＳＨ１ａの信号のサーチは、以上に説明した端末３０の主なハードウエア構成と以下に説明する主なソフトウエア構成等によって行われる。
【００３４】
（端末３０の主なソフトウエア構成について）
図５は、端末３０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図５に示すように端末３０は、図２の通信装置４４に対応する通信部１０２、表示装置４２に対応する表示部１０４及びＧＰＳ装置４０に対応する測位部１０６を有する。
端末３０はまた、各部を制御する制御部１００を有する。
さらに、端末３０は、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。
【００３５】
図５に示すように、端末３０は、第２記憶部１５０に概位置情報１５２を格納している。概位置情報１５２は、端末３０の概略位置Ｐ０を示す情報である。概略位置Ｐ０は、例えば、前回測位時の測位位置である。
【００３６】
図５に示すように、端末３０は、第２記憶部１５０に衛星軌道情報１５４を格納している。衛星軌道情報１５４は、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略軌道を示すアルマナック、及び、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密軌道を示すエフェメリスを含む。端末３０は、例えば、信号Ｓ１等からアルマナック及びエフェメリスをデコードして取得する。
【００３７】
図５に示すように、端末３０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、概略位置Ｐ０から観測可能な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、衛星軌道情報１５４に含まれるアルマナックを参照して現在時刻において概略位置Ｐ０から観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を算出する。
本実施の形態においては、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈ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１５６を第２記憶部１５０に格納する。
【００３８】
図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４を格納している。第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４は、制御部１００が、図１のＧＰＳ衛星１２ａ等のうち、第１番目に探索して捕捉する対象となるＧＰＳ衛星（第１捕捉対象衛星）を決定するための情報である。すなわち、第１捕捉対象衛星決定プログラム１１４と制御部１００は、複数のＧＰＳ衛星１２ａ等から第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段の一例である。
【００３９】
具体的には、制御部１００は、第２記憶部１５０に格納されている概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４のアルマナック又はエフェメリスに基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等の仰角等を算出し、迅速に捕捉できると推測される少なくとも１個のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星に決定する。制御部１００は、好ましくは複数のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星に決定する。
制御部１００は、例えば、仰角が４５度以上のＧＰＳ衛星１２ａ及び１２ｂの２個のＧＰＳ衛星を第１捕捉対象衛星として決定する。４５度以上という仰角の範囲は、マルチパスを排除することができる等、受信環境が良い範囲として、予め規定されている。
本実施の形態においては、第１捕捉対象衛星がＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの３個であるとして、以下の説明をする。
制御部１００は、第１捕捉対象衛星を示す第１捕捉対象衛星情報１５８を第２記憶部１５０に格納する。
なお、制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａだけが、仰角閾値以上である場合には、仰角閾値を低くして、例えば、３０度に変更し、他のＧＰＳ衛星１２ｂ等のうち少なくとも１個を第１捕捉対象衛星として決定する。
【００４０】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、同期周波数算出プログラム１１６を格納している。同期周波数算出プログラム１１６は、制御部１００が、各ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信される信号Ｓ１等の周波数と、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに異なるドップラー効果ＤＰ（図３参照）と、第１捕捉対象衛星である各ＧＰＳ衛星１２ａ等に共通な初期推定ドリフトＤ１（図３参照）に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとの同期周波数を算出するためのプログラムである。同期周波数算出プログラム１１６に基づいて制御部１００が算出する同期周波数は、予測同期周波数の一例である。
制御部１００は、同期周波数を示す同期周波数情報１６０を第２記憶部１５０に格納する。
なお、本実施の形態とは異なり、同期周波数を信号Ｓ１等の発信時の周波数とドップラー効果のみに基づいて設定するように構成してもよい。すなわち、図３の周波数Ｈ１を同期周波数として設定してもよい。
【００４１】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数算出プログラム１１８を格納している。候補周波数算出プログラム１１８は、制御部１００が、上述の探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間である例えば、１秒（ｓ）間において、第１捕捉対象衛星の候補周波数ＨＣを算出するためのプログラムである。候補周波数ＨＣは、候補受信周波数の一例である。候補周波数算出プログラム１１８と制御部１００は、候補受信周波数算出手段の一例である。
制御部１００は、第１捕捉対象衛星捕捉プログラム１１８に従って、例えば、探索ユニット４０ａ１乃至４０ａ３をＧＰＳ衛星１２ａに割り当て、探索ユニット４０ａ４乃至４０ａ６をＧＰＳ衛星１２ｂに割り当て、探索ユニット４０ａ７乃至４０ａ９をＧＰＳ衛星１２ｃに割り当て、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを捕捉する。
なお、本明細書において、「ＧＰＳ衛星１２ａ等の捕捉」は、「ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等の受信」と同義で使用する。
制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ａ等の捕捉において、信号Ｓ１等に含まれるＣ／Ａコードと、端末３０が発生したレプリカＣ／Ａコードの相関処理を行う。
【００４２】
図６は、相関処理の説明図である。
コヒーレントは、端末３０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。レプリカＣ／Ａコードは、端末３０が発生する符号である。
例えば、図６に示すように、コヒーレント時間が５ｍｓｅｃであれば、５ｍｓｅｃ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、相関をとったときのコードフェーズと、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、相関積算値（インコヒーレント値）を算出する処理である。インコヒーレント時間（積算時間）は、例えば、１秒（ｓ）である。インコヒーレント時間は、積算時間と同義である。
相関処理の結果、コヒーレント処理で出力されたコードフェーズと、相関積算値が出力される。
【００４３】
図７は、相関積算値とコードフェーズの関係の一例を示す図である。
図７の相関積算値の最大値Ｐｍａｘに対応するコードフェーズＣＰ１が、Ｃ／Ａコードのコードフェーズ（レプリカＣ／Ａコードのコードフェーズと等しい）である。
そして、端末３０は、例えば、コードフェーズＣＰ１から２分の１チップ離れたコードフェーズのうち、相関積算値が大きい方の相関積算値をノイズの相関積算値Ｐｎｏｉｓｅとする。
端末３０は、ＰｍａｘとＰｎｏｉｓｅとの差分をＰｍａｘで除した値を信号強度ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）として規定する。このように、本明細書においては、ＳＮＲを，ＰｍａｘとＰｎｏｉｓｅとの差分をＰｍａｘで除した値として定義する。
【００４４】
図８は、候補周波数算出プログラム１１８等の説明図である。
ＧＰＳ衛星１２ａを捕捉する場合について、以下説明する。
図８に示すように、制御部１００は、同期周波数Ｈ２を中心とする一定の周波数範囲を第１サーチ範囲Ｗ１として規定する。第１サーチ範囲Ｗ１は、統計上、捕捉周波数ＳＨが存在する周波数範囲として規定されている。
図８に示すように、制御部１００は、３つの探索ユニットにそれぞれ周波数を割当て、１秒（ｓ）積算による相関処理を行う。この処理を、候補周波数算出処理と呼ぶ。
例えば、同期周波数Ｈ２に探索ユニット４０ａ１を割り当て、同期周波数Ｈ２よりも５０ヘルツ（Ｈｓ）低い周波数に探索ユニット４０ａ２を割り当て、同期周波数Ｈ２よりも５０ヘルツ（Ｈｓ）高い周波数に探索ユニット４０ａ３を割り当てて、第１ステップの積算を行う。
第１ステップの積算の終了後、第２ステップの積算を行う。制御部１００は、同様に第５ステップの積算まで実施する。各積算は、いずれも積算時間が１秒（ｓ）間である。
例えば、第１ステップの積算乃至第５ステップの積算によって、５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数間隔で、第１サーチ範囲Ｗ１をサーチすることができる。
なお、各周波数において、制御部１００は、コードフェーズをずらしながら、相関処理を行っているが、説明を省略する。
【００４５】
制御部１００は、信号強度ＳＮＲが最大の相関処理であって、ＳＮＲが第１閾値α１以上の相関処理に対応する周波数ＨＣａ及びその前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数（ＨＣｂ及びＨＣｃ）を候補周波数ＨＣとして算出する。候補周波数ＨＣは、候補受信周波数の一例である。
候補周波数ＨＣａが、信号強度ＳＮＲが最大の相関処理であって、ＳＮＲが第１閾値α１以上の相関処理に対応する周波数であるとすれば、候補周波数ＨＣｂはＨＣａよりも５０ヘルツ（Ｈｚ）低い周波数であり、候補周波数ＨＣｃはＨＣａよりも５０ヘルツ（Ｈｚ）高い周波数である。候補周波数ＨＣａ，ＨＣｂ及びＨＣｃを総称して、候補周波数ＨＣと呼ぶ。第１閾値α１は、例えば、０．５である。
制御部１００は、候補周波数ＨＣを示す候補周波数情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。
なお、制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第１閾値α１未満である場合には、積算時間を４秒（ｓ）に変更して、上述の候補周波数算出処理を行う。制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第１閾値α１以上になるまで、候補周波数算出処理を継続する。
【００４６】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数確認プログラム１２０を格納している。候補周波数確認プログラム１２０は、制御部１００が、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、候補周波数ＨＣの信頼性を確認するためのプログラムである。候補周波数確認プログラム１２０と制御部１００は、候補受信周波数確認手段の一例である。
第２積算時間は、例えば、４秒（ｓ）である。
【００４７】
制御部１００は、図８に示す方法によって、候補周波数確認プログラム１２０に基づいて、候補周波数ＨＣが、実際にＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１であることを確認する。この処理を、候補周波数確認処理と呼ぶ。
具体的には、制御部１００は、候補周波数ＨＣａ，ＨＣｂ及びＨＣｃにおいて、相関処理を行う。
ここで、候補周波数ＨＣａだけではなくて、その前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数においても相関処理を行うのは、ＧＰＳ受信装置４０が信号Ｓ１の直接波を受信しているとしても、候補周波数ＨＣの算出に誤差が含まれている可能性があるからである。言い換えると、候補周波数ＨＣａの算出に含まれる誤差を考慮して、候補周波数ＨＣａだけではなくて、その前後５０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数においても相関処理を行うのである。
【００４８】
制御部１００は、３つの周波数のうち、ＳＮＲが最大のものが、第２閾値α２以上であれば、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１の直接波の受信周波数であり、信頼性が十分であると判断する。第２閾値α２は、上述の第１閾値α１よりも大きく設定されている。第２閾値α２は、例えば、０．７である。
ここで、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１ではなくて、妨害波である場合には、第２積算時間において相関処理を行っても、ＳＮＲは第２閾値α２に達しない。
これに対して、候補周波数ＨＣが信号Ｓ１である場合には、第２積算時間において相関処理を行うことによって、ＳＮＲは第２閾値α２に達する。
このため、制御部１００は、候補周波数ＨＣのうち、ＳＮＲが最大のものが第２閾値α２以上であるか否かによって、候補周波数ＨＣの信頼性を確認することができる。
なお、制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第２閾値α２未満である場合には、候補周波数ＨＣａを中心にして、さらに、積算時間を４秒（ｓ）維持したまま、候補周波数確認処理を継続する。制御部１００は、最大の信号強度ＳＮＲが第２閾値α２以上になるまで、候補周波数確認処理を継続する。
【００４９】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、確定周波数算出プログラム１２２を格納している。確定周波数算出プログラム１２２は、制御部１００が、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数ＨＦを算出するためのプログラムである。確定周波数ＨＦは、確定周波数の一例である。確定周波数算出プログラム１２２と制御部１００は、確定周波数算出手段の一例である。
第３積算時間は、例えば、８秒（ｓ）である。
【００５０】
図８に示すように、制御部１００は、第２サーチ範囲Ｗ２を規定する。第２サーチ範囲Ｗ２は、第１サーチ範囲Ｗ１よりも狭い周波数範囲である。また、第２サーチ範囲Ｗ２は、候補周波数ＨＣのうち、ＳＮＲが最大のものが第２閾値α２以上である周波数を中心として、前後５０ヘルツ（Ｈｚ）未満の範囲を第２サーチ範囲Ｗ２として規定する。
図８では、候補周波数ＨＣａを中心として第２サーチ範囲Ｗ２を規定している。
制御部１００は、第２サーチ範囲Ｗ２において、例えば、候補周波数ＨＣａを中心として前後３０ヘルツ（Hｚ）の周波数において相関処理を行う。そして、制御部１００は、ＳＮＲが最大の周波数を確定周波数ＨＦとして算出する。この処理を、確定周波数算出処理と呼ぶ。
制御部１００は、確定周波数ＨＦを示す確定周波数情報１６４を第２記憶部１５０に格納する。
【００５１】
なお、弱電界下である場合（例えば、−１４０ｄＢｍ以下）には、上述の候補周波数算出処理における積算時間を当初から４秒（ｓ）とし、候補周波数確認処理における積算時間を当初から８秒（ｓ）としてもよい。
【００５２】
端末３０はまた、図５に示すように、第１記憶部１１０に、候補周波数再算出プログラム１２４を格納している。候補周波数再算出プログラム１２４は、制御部１００が、候補周波数確認プログラム１２０に基づく確認結果が否定的である場合に、探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度、候補周波数ＨＣを算出するためのプログラムである。候補周波数再算出プログラム１２４と制御部１００は、候補受信周波数再算出手段の一例である。
【００５３】
図９は、候補周波数再算出プログラム１２４の説明図である。
図９に示すように、制御部１００は、候補周波数確認処理において、最大のＳＮＲが第２閾値α２未満の場合には、第１サーチ範囲Ｗ１を、４秒積算によってサーチする。サーチの中心周波数は、同期周波Ｈ２である。
４秒積算によって算出した候補周波数ＨＣは、１秒積算によって算出した候補周波数ＨＣよりも信頼度が高い。
制御部１００は、再度算出した候補周波数ＨＣを示す候補周波数情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。具体的には、既に算出している候補周波数ＨＣを新たに算出した候補周波数ＨＣによって更新する。この処理を、候補周波数再算出処理と呼ぶ。
制御部１００は、上述の候補周波数確認プログラム１２０によって 再度算出された候補周波数ＨＣの信頼性を確認し、さらに、確定周波数算出プログラム１２２に基づいて、確定周波数ＨＦを算出する。
【００５４】
図５に示すように、端末３０は、ドリフト誤差算出プログラム１２６を有する。ドリフト誤差算出プログラム１２６は、制御部１００が、同期周波数情報１６０に示される各ＧＰＳ衛星１２ａに対応する同期周波数と、上述の確定周波数ＨＦとの差分であるドリフト誤差Ｄ２を算出するためのプログラムである。ドリフト誤差算出プログラム１２６と制御部１００は、第１差分算出プログラムの一例である。
【００５５】
具体的には、制御部１００は、ドリフト誤差算出プログラム１２６に基づいて、ＧＰＳ衛星１２ａの同期周波数Ｈ２ａと確定周波数ＨＦａとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ａを算出する。
なお、上述のＧＰＳ衛星１２ａについての処理と同様に、制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ｂの同期周波数Ｈ２ｂと確定周波数ＨＦｂとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ｂを算出し、ＧＰＳ衛星１２ｃの同期周波数Ｈ２ｃと確定周波数ＨＦｃとの差分であるドリフト誤差Ｄ２ｃを算出する。
【００５６】
なお、本実施の形態とは異なり、周波数Ｈ１（図７参照）を初期サーチ周波数とする場合には、確定周波数ＨＦと周波数Ｈ１との差分がドリフト誤差Ｄ２となる。この場合のドリフト誤差Ｄ２は、全ドリフトを示す。
【００５７】
また、図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、平均ドリフト誤差算出プログラム１２８を格納している。平均ドリフト誤差算出プログラム１２８は、制御部１００が、ドリフト誤差情報１６６に含まれるドリフト誤差Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ及びＤ２ｃの平均値である平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出するためのプログラムである。平均ドリフト誤差算出プログラム１２８と制御部１００は、平均差分算出手段の一例である。
制御部１００は、平均ドリフト誤差Ｄａｖを示す平均ドリフト誤差情報１６８を第２記憶部１５０に格納する。
なお、例えば、第１捕捉対象衛星がＧＰＳ１２ａの１個だけの場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、ドリフト誤差Ｄ２ａと等しい。
なお、捕捉した第１捕捉対象衛星がｎ個（ｎは正の整数）であれば、すべての第１差分をｎで除した数値が平均ドリフト誤差Ｄａｖである。
【００５８】
図１０は、平均ドリフト誤差算出プログラム１２８の説明図である。
図１０に示すように、制御部１００は、条件１乃至条件４のいずれかを満たす場合に、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出する。
条件１は、１秒積算（候補周波数算出処理）で、ＳＮＲが１の衛星が１個以上あることである。ＳＮＲの衛星が例えば、ＧＰＳ衛星１２ａの１個である場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、ドリフト誤差Ｄ２ａと等しい。なお、この場合、確定周波数ＨＦの算出はせずに、１秒積算でＳＮＲが１に対応する候補周波数ＨＣと同期周波数Ｈ２ａとの差分がドリフト誤差Ｄ２ａ（及び平均ドリフト誤差Ｄａｖ）となる。
なお、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出した後は、制御部１００は、上述の候補周波数算出処理、候補周波数確認処理、確定周波数算出処理を中止する。そして、平均ドリフト誤差Ｄａｖを使用して、各ＧＰＳ衛星の同期周波数Ｈ２を算出し、その同期周波数Ｈ２を使用して各ＧＰＳ衛星を捕捉するようになっている。これは、後述の条件２乃至条件４についても、同様である。
【００５９】
条件２は、１秒積算（候補周波数算出処理）で、ＳＮＲが０．７以上の衛星が２個以上あることである
【００６０】
条件３は、４秒積算（候補周波数確認処理）で、ＳＮＲが０．７以上の衛星が１個以上であって、かつ、８秒積算（確定周波数算出処理）が終了したことである。
【００６１】
条件４は、４秒積算（候補周波数確認処理）で、ＳＮＲが０．５以上の衛星が２個以上であって、かつ、８秒積算（確定周波数算出処理）が終了したことである。
【００６２】
また、図５に示すように、端末３０は、第１記憶部１１０に、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０を有する。測位必要数衛星捕捉プログラム１３０は、制御部１００が、上述の平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖを示す平均ドリフト誤差情報１６８に基づいて、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星を捕捉するための情報である。すなわち、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０と制御部１００は、測位必要数衛星捕捉手段の一例である。
なお、ドリフト誤差Ｄ２が算出された場合には、そのドリフト誤差Ｄ２は、平均ドリフト誤差Ｄ１ａｖの算出に使用されるから、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星は、ドリフト誤差Ｄ２の算出に使用した第１捕捉対象衛星以外のＧＰＳ衛星と一致する。
【００６３】
図１１は、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０の説明図である。
図１１に示すように、制御部１００は、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖの算出に、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを使用した場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖを使用して、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉する。
このとき、制御部１００は、使用可能なすべての探索ユニット４０ａ１等のうち、第１捕捉対象衛星を追尾するために必要な探索ユニット４０ａ１等を使用して例えば、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを追尾（トラッキング）する。そして、他の探索ユニットを使用して、測位に必要な数の各ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉するようになっている。
例えば、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを追尾するためにそれぞれ２個の探索ユニット４０ａ１等を使用すると合計６個の探索ユニット４０ａ１等が必要になる。そして、例えば、すべての探索ユニット４０ａ１等から６個の探索ユニット４０ａ１乃至ａ６を除いた１１個の探索ユニット４０ａ７乃至４０ａ１８を使用して、ＧＰＳ衛星１２ｄを捕捉するようになっている。
すなわち、各ＧＰＳ衛星１２ｄの当初の初期サーチ周波数Ｈ２ｄ等を平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖに基づいて補正し、補正後の新たな同期周波数を使用してサーチする。
制御部１００は、図５の概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４によって、ＧＰＳ衛星１２ｄからの信号のドップラー効果を算出することができ、平均ドリフトＤａｖはＧＰＳ装置４０側の情報であるからＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃ以外のＧＰＳ衛星１２ｄのサーチにも共通して使用する。このため、ＧＰＳ衛星１２ｄのサーチはＧＰＳ衛星１２ｃ等からの信号Ｓ４の端末３０の位置における周波数と推測される同期周波数ＳＨ１ｄ等（図１１参照）を基準に開始することができる。上述のように、平均ドリフト誤差Ｄａｖは、実測によって得た情報であるから正確であり、これに基づいて設定される、同期周波数ＳＨ１ｄも実際に受信する周波数と極めて近い。このため、ＧＰＳ衛星１２ｄの捕捉を迅速に完了することができる。
すなわち、ＧＰＳ衛星１２ｄの捕捉が例えば、時間ｔが１で足りる。これにより、第１捕捉対象衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを捕捉して平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出した後は、他のＧＰＳ衛星１２ｄを迅速に捕捉することができる。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部１００は、測位必要数衛星捕捉プログラム１３０に基づいて、複数のＧＰＳ衛星１２ｄ等を捕捉するようにしてもよい。
【００６４】
（本実施の形態の端末３０の動作例等について）
以上のように、端末３０は構成されるが、以下その動作例を説明する。
図１２は端末３０の動作例を示す概略フローチャートである。
まず、端末３０は、概位置情報１５２と衛星軌道情報１５４（図５参照）に基づいて、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等のうち、迅速に捕捉可能と推測される例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃを第１捕捉対象衛星に決定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、第１捕捉対象衛星決定ステップの一例である。
【００６５】
続いて、端末３０は、割当探索ユニット数の探索ユニット４０ａ１等を使用して、第１捕捉対象衛星であるＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの捕捉を開始する（ステップＳＴ２）。
ステップＳＴ２では、図８に示すように、端末３０は、例えば前回の測位時のドリフトである初期推定ドリフトＤ１とドップラー効果ＤＰに基づいて算出した周波数をＧＰＳ衛星１２ａ等の初期サーチ周波数Ｈ２としてサーチを開始する。
【００６６】
続いて、端末３０は、ステップＳＴ３に進み、候補周波数を算出する（図８参照）。このステップＳＴ３は、候補周波数算出ステップの一例である。
続いて、端末３０は、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星があるか、又は、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上あるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。
端末３０は、ステップＳＴ３において、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星があるか、又は、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上あると判断した場合には、平均ドリフト誤差Ｄａｖを算出する（ステップＳＴ８）。
これに対して、端末３０は、ステップＳＴ３において、ＳＮＲが１のＧＰＳ衛星がなく、かつ、ＳＮＲが０．７以上のＧＰＳ衛星が２個以上ないと判断した場合には、ステップＳＴ５に進み、候補周波数の信頼性を確認する（図８参照）。このステップＳＴ５は、候補周波数確認ステップの一例である。
【００６７】
続いて、端末３０は、ステップＳＴ６に進み、確定周波数を算出する（図８参照）。このステップＳＴ６は、確定周波数算出ステップの一例である。
続いて、端末３０は、ドリフト誤差Ｄ２を算出する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ７は、第１差分算出ステップの一例である。
【００６８】
続いて、端末３０は、平均ドリフト誤差Ｄ２ａｖを算出する（ステップＳＴ８）。
続いて、端末３０は、測位必要数のＧＰＳ衛星を捕捉する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、測位必要数衛星捕捉ステップの一例である。
続いて、端末３０は、測位に成功したか否を判断し（ステップＳＴ１０）、測位が成功したと判断した場合には、現在位置（測位位置）を出力する（ステップＳＴ１１）。
これに対して、端末３０は、ステップＳＴ１０において、測位に成功しなかったと判断した場合には、再度測位を行う。
【００６９】
上述のステップにより、精度が高いドリフトを算出し、より迅速に測位衛星を捕捉して測位することができる。
【００７０】
また、端末３０は、必ずしも、水晶発振器ごとに特有のドリフト量と温度との関係を示すデータと温度を測定する回路を設ける必要がないから、小型化、コストの低下が可能である。
【００７１】
なお、本実施の形態とは異なり、端末３０は、測位必要数以上のＧＳＰ衛星１２ａ等から信号を受信し、そのうちから、測位誤差の少ないＧＰＳ衛星１２ａ等を選択して測位するようにしてもよい。
【００７２】
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の第１捕捉対象衛星決定ステップと、候補受信周波数算出ステップと、候補周波数確認ステップと、確定周波数算出ステップと、第１差分算出ステップと、測位必要数衛星捕捉ステップ等を実行させるための端末装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような端末装置の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
【００７３】
これら端末装置の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプラグラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔｅｒｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
【００７４】
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】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態である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衛星の一般的なサーチ方法の一例を示す概念図である。
【図４】ドリフトを説明するための概念図である。
【図５】端末の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
【図６】相関処理の説明図である。
【図７】相関積算値等を示す図である。
【図８】候補周波数算出プログラム等の説明図である。
【図９】候補周波数算出プログラム等の説明図である。
【図１０】平均ドリフト誤差算出プログラムの説明図である。
【図１１】測位必要数衛星捕捉プログラムの説明図である。
【図１２】端末の動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ・・・ＧＰＳ衛星、３０・・・端末、４０・・・ＧＰＳ装置、４０ａ１乃至４０ａ１８・・・探索ユニット、１００・・・制御部、１１２・・・観測可能衛星算出プログラム、１１４・・・第１捕捉対象衛星決定プログラム、１１６・・・同期周波数算出プログラム、１１８・・・候補周波数算出プログラム、１２０・・・候補周波数確認プログラム、１２２・・・確定周波数算出プログラム、１２４・・・候補周波数再算出プログラム、１２６・・・ドリフト誤差算出プログラム、１２８・・・平均ドリフト誤差算出プログラム、１３０・・・測位必要数衛星捕捉プログラム、１３２・・・測位プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置であって、
前記端末装置は、
前記測位衛星を探索するための複数の探索手段と、
第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、
前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、
前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、
前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、
各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段と、
前記第１差分を使用して、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉手段と、を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記候補周波数確認手段による前記候補受信周波数の確認結果が否定的である場合には、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出する候補受信周波数再算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記第１捕捉対象衛星は、複数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端末装置。
【請求項４】
各前記第１捕捉対象衛星に対応する前記第１差分の平均値を算出する平均差分算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項５】
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を有することを特徴とする端末装置の制御方法。
【請求項６】
コンピュータに、
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を実行させることを特徴とする端末装置の制御プログラム。
【請求項７】
コンピュータに、
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を実行させることを特徴とする端末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】
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置であって、
前記端末装置は、
前記測位衛星を探索するための複数の探索手段と、
第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定手段と、
前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出手段と、
前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認手段と、
前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出手段と、
各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出手段と、
前記第１差分を使用して、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉手段と、を有することを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記候補周波数確認手段による前記候補受信周波数の確認結果が否定的である場合には、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第４積算時間において、再度前記候補受信周波数を算出する候補受信周波数再算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記第１捕捉対象衛星は、複数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端末装置。
【請求項４】
各前記第１捕捉対象衛星に対応する前記第１差分の平均値を算出する平均差分算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項５】
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を有することを特徴とする端末装置の制御方法。
【請求項６】
コンピュータに、
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を実行させることを特徴とする端末装置の制御プログラム。
【請求項７】
コンピュータに、
複数の測位衛星からの信号に基づいて現在位置を測位する端末装置が、 第１の捕捉対象となる少なくとも１つの第１捕捉対象衛星を決定する第１捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、第１積算時間において、前記第１捕捉対象衛星の候補受信周波数を算出する候補受信周波数算出ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第１積算時間よりも長い時間として規定される第２積算時間において、前記候補受信周波数の信頼性を確認する候補周波数確認ステップと、
前記端末装置が、前記探索手段を使用して、前記第２積算時間よりも長い時間として規定される第３積算時間において、確定周波数を算出する確定周波数算出ステップと、
前記端末装置が、各前記第１捕捉対象衛星に対応する予測同期周波数と、前記確定周波数との差分を示す第１差分を算出する第１差分算出ステップと、
前記端末装置が、前記第１差分の算出に使用した前記第１捕捉対象衛星以外の前記測位衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップと、
を実行させることを特徴とする端末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】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３３３５９３（Ｐ２００７−３３３５９３Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６６４３５（Ｐ２００６−１６６４３５）
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【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１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【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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