ＧＰＳ測位装置、電子機器、制御方法、プログラム及び記憶媒体
【課題】擬似衛星から発信される擬似衛星信号を受信して現在位置を測位する際に、現在位置の測位に要する時間の短縮を図ること。
【解決手段】ＧＰＳ機能を有する携帯電話機１では、ＧＰＳ衛星３から発信されるＧＰＳ衛星信号、及び擬似衛星５から発信される擬似衛星信号を基に現在位置が測位される。擬似衛星信号に基づく現在位置の測位では、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報が記憶されているならば、この配置位置情報を基に現在位置が決定される。記憶されていないならば、捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得され、現在位置として決定されるとともに、この擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて記憶される。
【解決手段】ＧＰＳ機能を有する携帯電話機１では、ＧＰＳ衛星３から発信されるＧＰＳ衛星信号、及び擬似衛星５から発信される擬似衛星信号を基に現在位置が測位される。擬似衛星信号に基づく現在位置の測位では、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報が記憶されているならば、この配置位置情報を基に現在位置が決定される。記憶されていないならば、捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得され、現在位置として決定されるとともに、この擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて記憶される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ測位装置、電子機器、制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、カーナビゲーション装置等で利用されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道を周回する複数のＧＰＳ衛星それぞれからＧＰＳ衛星信号が送出され、ＧＰＳ受信機では、受信したＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出（測位）する。
【０００３】
近年では、携帯型電話機や腕時計等の携帯型の電子機器にもＧＰＳ機能が備えられるようになり、カーナビゲーション装置のように屋外で使用されるのみではなく、建物内や地下といった様々な場所でも使用されている。しかし、建物内や地下ではＧＰＳ衛星信号を受信し難く、現在位置の算出（測位）が困難であるという問題が新たに生じていた。
【０００４】
そこで、建物内や地下等のＧＰＳ衛星信号が受信し難い場所においても現在位置を取得可能とするための技術として、擬似衛星を設置する技術が知られている。擬似衛星は、ＧＰＳ衛星信号を模擬した擬似衛星信号を周期的に発信（送出）する。詳細には、この擬似衛星には、規定されているＰＲＮコードのうち、ＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコード（以下、「実運用ＰＲＮコード」という）以外のＰＲＮコード（以下、「非実運用ＰＲＮコード」という）が割り当てられ、当該擬似衛星の配置位置の情報を、割り当てられたＰＲＮコードで変調した擬似衛星信号を発信する。ＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ衛星信号と同様に、擬似衛星信号を捕捉して該擬似衛星信号に重畳されている現在位置を取得することができる。またこの場合、擬似衛星の送信電力や配置を適当に定めることで、マルチパスの影響を排除したり、ＧＰＳ受信機において同時に複数の擬似衛星信号が受信されることを回避するといった工夫もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８０５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、擬似衛星を用いる場合、ＧＰＳ受信機における現在位置の測位に時間を要するという問題があった。即ち、擬似衛星からは、擬似衛星信号として配置位置情報を含む所定長の信号が繰り返し発信されており、ＧＰＳ受信機では、擬似衛星信号全体を受信した後、受信信号に含まれる現在位置情報を取得する。つまり、擬似衛星信号を用いた現在位置の測位には、少なくとも、擬似衛星信号の信号長に応じた時間を要する。このため、例えば１秒間隔といった所定時間間隔での測位が不可能となる場合がある。具体的には、例えば擬似衛星信号の送信ビットレートが５０［ｂｉｔ／ｓ］である場合、擬似衛星信号の信号長が５０［ｂｉｔ］を超えると、ＧＰＳ受信機における擬似衛星信号全体の受信に２秒以上を要し、１秒間隔での現在位置の測位が不可能となる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、擬似衛星から発信される擬似衛星信号を受信して現在位置を測位する際に、現在位置の測位に要する時間の短縮を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置であって、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部と、前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出部と、前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部と、前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定部と、前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定部とを備えたＧＰＳ測位装置である。
【０００８】
また、第６の発明は、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置の制御方法であって、前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出ステップと、前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定ステップと、前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定ステップと、前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定ステップとを含む制御方法である。
【０００９】
この第１又は第６の発明によれば、ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置では、擬似衛星信号が捕捉できた時点で、この擬似衛星信号と同じ非実運用ＲＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が既に記憶されているならば、この記憶されている配置位置情報から現在位置が決定される。一方、記憶されていないならば、捕捉された擬似衛星信号に含まれている配置位置情報から現在位置が決定されるとともに、この配置位置情報が当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードと対応付けて記憶される。
【００１０】
つまり、例えばＧＰＳ測位装置が移動していない状態では、ＧＰＳ測位装置においては同じ擬似衛星信号が継続して捕捉されているが、このような場合に、一度捕捉した擬似衛星信号を受信して配置位置情報を取得した後は、再度同じ擬似衛星信号全体を受信して配置位置情報を取得する必要が無く、記憶されている配置位置情報を用いて速やかに現在位置を決定することができる。これにより、擬似衛星を利用した現在位置の決定に要する時間の短縮が可能となる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御部を備えたＧＰＳ測位装置である。
【００１２】
また、第７の発明は、第６の発明の制御方法であって、前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御ステップを含む制御方法である。
【００１３】
この第２又は第７の発明によれば、非実運用ＰＲＮコード毎に記憶されている配置位置情報のうち、捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けられている配置位置情報が消去される。つまり、捕捉されている擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報のみが記憶され、それ以外の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報は消去されて記憶されていない。ところで、非実運用ＰＲＮコードには限りがあり、異なる場所に配置された異なる擬似衛星に同じＰＲＮコードが割り当てられることが考えられる。捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報が消去されないままだと、以前に異なる場所で捕捉した擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードの異なる擬似衛星信号を捕捉したときに、この以前に捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報から現在位置が決定されるといった事態が生じ得る。しかし、本発明のように、捕捉されなくなった擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報を消去することで、本来の現在位置と異なる位置が現在位置として決定されるといった事態を回避することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備え、前記新規受信時現在位置決定部は、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するＧＰＳ測位装置である。
【００１５】
また、第８の発明は、第６又は第７の発明の制御方法であって、前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、前記ＧＰＳ測位装置は、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備えており、前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するステップである制御方法である。
【００１６】
この第３又は第８の発明によれば、擬似衛星信号発信装置からは、配置位置情報を含む１つのメッセージデータが繰り返し擬似衛星信号で発信されており、ＧＰＳ測位装置では、メッセージデータのうち、リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体が取得される。リングバッファ部には、捕捉された過去所定時間分の信号が随時更新記憶されている。つまり、１つのメッセージデータを取得する場合、捕捉された擬似衛星信号を追尾して当該擬似衛星信号のメッセージデータの全てを取得する必要は無く、リングバッファ部に記憶されているデータ以外の不足分のデータのみを、捕捉した擬似衛星信号を追尾して取得すれば良い。これにより、１つのメッセージデータの取得に要する時間を短縮し、擬似衛星を利用した現在位置の決定に要する時間の短縮が実現される。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、前記新規受信時現在位置決定部は、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するＧＰＳ測位装置である。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明の制御方法であって、前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するステップである制御方法である。
【００１９】
この第４又は第９の発明によれば、メッセージデータは所定数の単位データから構成され、ＧＰＳ測位装置では、リングバッファ部に既に記憶されているデータのうちの最新の単位データから単位データ単位でデータが抽出され、不足分の単位データを擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体が取得される。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明のＧＰＳ測位装置を備えた携帯型の電子機器である。
【００２１】
この第５の発明によれば、第１〜第４の何れかの発明と同様の効果を奏する携帯型の電子機器が実現される。
【００２２】
第１０の発明は、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置に内蔵されたコンピュータに、第６〜第９の何れかの発明の制御方法を実行させるためのプログラムである。
【００２３】
この第１０の発明のプログラムをコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第６〜第９の何れかの発明と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
第１１の発明は、第１０の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００２５】
ここで、記憶媒体とは、記憶されている情報をコンピュータが読み取り可能な、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード、ＩＣメモリ等の記憶媒体である。従って、この第１１の発明によれば、記憶媒体に記憶されている情報をコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第１０の発明と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明のＧＰＳ測位装置としてＧＰＳ機能を有する携帯電話機に適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００２７】
［測位システム］
図１は、本実施形態の測位システムの概略構成を示す図である。測位システムは、利用者が携帯するＧＰＳ測位装置である携帯電話機１と、ＧＰＳ衛星３と、擬似衛星信号発信装置である擬似衛星５とを備えて構成される。
【００２８】
携帯電話機１は、現在運用（実運用）されているＧＰＳ衛星３から発信（送出）されるＧＰＳ衛星信号を受信し、受信したＧＰＳ衛星信号に重畳されているＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリスデータやアルマナックデータ）等の航法データに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、移動方向、速度等の衛星情報を算出する。ＧＰＳ衛星３は、６つの地球周回軌道面それぞれに４機以上ずつ配置され、原則、地球上のどこからでも常時４機以上の衛星が幾何学的配置のもとで観測できるように運用されている。
【００２９】
携帯電話機１は、内蔵している水晶時計により特定されるＧＰＳ衛星信号の受信時刻と、当該受信したＧＰＳ衛星信号のＧＰＳ衛星３の送信時刻との差に基づいて、捕捉したＧＰＳ衛星信号の発信元のＧＰＳ衛星（以下、「捕捉ＧＰＳ衛星」という）から自機までの電波伝搬時間を計算する。次いで、計算した電波伝搬時間に光速度を乗算することで、捕捉ＧＰＳ衛星から自機までの距離（擬似距離）を計算する。そして、携帯電話機１は、自機の位置を示す３次元の座標値と、時計誤差との４つのパラメータの値を、複数の捕捉ＧＰＳ衛星の衛星情報や各捕捉ＧＰＳ衛星から自機までの距離（擬似距離）等の情報に基づいて算出する測位計算を行うことで、自機の現在位置を測位する。
【００３０】
また、携帯電話機１は、擬似衛星信号発信装置である擬似衛星５から発信（送出）される擬似衛星信号を受信可能に構成されている。擬似衛星５は、建物等の施設内の随所に設置されており、当該設置位置の情報（以下、「擬似衛星位置情報」という）を含む擬似衛星信号を常時発信している。ここで、擬似衛星５から発信される擬似衛星信号は微弱な信号であり、各擬似衛星５が携帯電話機１と通信可能な範囲は狭小（例えば、擬似衛星５を中心として半径１０ｍの範囲）である。擬似衛星５は、この通信可能範囲に応じた間隔を設けて設置されており、携帯電話機１は、原則、複数の擬似衛星５と同時に通信を行うことはない。
【００３１】
擬似衛星５は、当該擬似衛星５の配置位置情報を含むデータを記憶する記憶部（メモリ）を有し、記憶されているデータを、割り当てられたＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コード（非実運用ＰＲＮコード）で変調した擬似衛星信号を発信する。即ち、ＧＰＳ衛星信号と擬似衛星信号との変調方式は同じである。ＰＲＮコードは、「０」と「１」で構成される固有の系列（ゴールド符号）であり、本来は、各ＧＰＳ衛星３を識別するために割り当てられたコードである。ＰＲＮコードには「１」〜「３７」までの３７種類が規定されており、現在運用されているＧＰＳ衛星３には「１」〜「３２」までのＰＲＮコードが割り当てられている。そして、これらのＧＰＳ衛星３に割り当てられたＰＲＮコード以外の「３３」〜「３７」までのＰＲＮコード（非実運用ＰＲＮコード）のうち、「３３」〜「３６」までの４種類のＰＲＮコードが擬似衛星５に割り当てられている。尚、本実施形態では、擬似衛星５には、現在運用されているＧＰＳ衛星３に割り当てられたＰＲＮコード以外の「３３」から「３６」までの４種類のＰＲＮコードを割り当てることとしたが、運用されているＧＰＳ衛星３へのＰＲＮコードの割り当てが変更された場合には、この変更に合わせて、擬似衛星５に割り当てるＰＲＮコードを変更すれば良い。
【００３２】
［擬似衛星信号］
擬似衛星５は、擬似衛星信号として当該擬似衛星５の配置位置情報を含むメッセージデータを繰り返し発信する。図２は、メッセージデータのフォーマットを示す図である。同図によれば、１つのメッセージデータは、単位データである連続する５つのワード（Ｗｏｒｄ）から構成される。１ワードは３０ビット（ｂｉｔ）である。即ち、メッセージデータは、データ長が１５０ビットの固定長のデータである。各ワードは、最後尾６ビットがパリティビットとなっており、これによりワードの区切りが判別されるようになっている。また、１番目のワード（「ワード１」）の先頭８ビットはプリアンブルとなっており、これによりメッセージデータの先頭が判別されるようになっている。そして、各ワードに、配置位置情報として緯度、経度及び高度の情報が設定されている。
【００３３】
図３は、携帯電話機１におけるメッセージデータの取得を説明する図である。同図（ａ）は、従来の取得方法を示し、同図（ｂ）は、本実施形態での取得方法を示している。但し、擬似衛星５からはビットレート５０［ｂｉｔ／ｓ］で擬似衛星信号が送出され、携帯電話機１では毎秒５０ビットのデータを受信することとする。
【００３４】
同図（ａ）によれば、従来では、受信データ中にプリアンブルが検知されると、受信データから、このプリアンブルを含む「ワード１」を先頭とした連続する各ワードの取得が開始される。そして、「ワード１」から「ワード５」までの全てが取得されると、１つのメッセージデータの受信が完了となる。この場合、１つのメッセージデータの取得に要する時間は、受信開始からプリアンブルの検知までの時間と、プリアンブルの検知から、「ワード１」から「ワード５」までの５つのワード全ての取得に要する時間との和となる。
【００３５】
同図（ａ）では、受信開始から３秒後に受信データ中のプリアンブルが検知され、また、プリアンブルの検知から全てのワードの取得完了までに３秒を要していている。従って、受信開始からメッセージデータの取得完了までに要する時間は６秒である。但し、メッセージデータの取得完了に要する時間は、どの時点でプリアンブルが検知されたかに応じて異なる。
【００３６】
これに対して、本実施形態では、同図（ｂ）に示すように、受信データを一時的に記憶する受信バッファを携帯電話機１の内部に備え、この受信バッファに記憶されているデータと、プリアンブルの検知以降に受信データから取得されたデータとを合わせることで、１つのメッセージデータが取得される。受信バッファは、例えばリングバッファで実現され、常時最新の受信データに記憶更新されている。この受信バッファの容量は、ここでは「１２８ｂｉｔ」であるとする。即ち、受信データ中にプリアンブルが検知されると、受信バッファに記憶されているデータがワード単位で読み出される。また、受信データから、検知されたプリアンブルを含む「ワード１」を先頭とした連続する各ワードの取得が開始される。そして、メッセージデータ全体のうち、受信バッファから読み出されたワード以外の不足分のワードの全てが受信データから取得されると、１つのメッセージデータの取得が完了となる。
【００３７】
同図（ｂ）では、開始から３秒後に受信データ中のプリアンブルが検知されている。この時点において、受信バッファには、過去に受信された「ワード３」から「ワード５」を含むデータが記憶されている。つまり、メッセージデータとしては、「ワード１」及び「ワード２」が不足しており、プリアンブルの検知から、この不足分の「ワード１」及び「ワード２」の受信データからの取得完了までに２秒を要している。従って、受信開始からメッセージデータの取得完了までに要する時間は５秒であり、これは、同図（ａ）に示す従来と比較して１秒短縮されている。
【００３８】
［携帯電話機］
図４は、携帯電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯電話機１は、ＧＰＳアンテナ１０と、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）２０と、ＧＰＳ受信部３０と、ホストＣＰＵ６０と、操作部６１と、表示部６２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６４と、携帯電話用アンテナ７０と、携帯電話用無線通信回路部８０とを備えて構成される。
【００３９】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星３から発信されたＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星５から発信された擬似衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部３０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号は、ＰＲＮコードによってスペクトラム拡散変調されており、１．５７５４２［ＧＨｚ］を搬送波周波数とするＬ１帯の搬送波に重畳されている。
【００４０】
ＴＣＸＯ２０は、所定の発振周波数を有する発振信号を生成する温度補償型水晶発振器であり、生成した発振信号をＲＦ受信回路部４０及びベースバンド処理回路部５０に出力する。
【００４１】
ＧＰＳ受信部３０は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号に基づいて携帯電話機１の現在位置を測位する測位部であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する。ＧＰＳ受信部３０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部４０と、ベースバンド処理回路部５０とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部４０と、ベースバンド処理回路部５０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００４２】
ＲＦ受信回路部４０は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＴＣＸＯ２０により生成された発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ１０から出力されたＲＦ信号に乗算することで、該ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」という）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部５０に出力する。
【００４３】
ベースバンド処理回路部５０は、ＲＦ受信回路部４０から入力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号を捕捉・抽出し、復調を行って航法メッセージや擬似衛星情報を取り出し、これらの情報に基づいて携帯電話機１の現在位置を測位する。
【００４４】
図５は、ベースバンド処理回路部５０の回路構成の一例を示す図である。ベースバンド処理回路部５０は、第１〜第８受信チャンネル５１−１〜５１−８でなる受信チャンネル５１と、ＣＰＵ５２と、ＲＯＭ５３と、ＲＡＭ５４とを備えて構成される。また、各受信チャンネル５１は、ＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号の捕捉を行う信号捕捉部５１１と、信号捕捉部５１１により捕捉された信号の変化を追尾する信号追尾部５１４と、信号追尾部５１４により追尾された受信データを格納する受信バッファ５１５とを備えて構成される。
【００４５】
信号捕捉部５１１は、ＲＦ受信回路部４０から入力されたＩＦ信号と、ＰＲＮコード発生部５１３により発生された擬似的なＰＲＮコード（以下、「レプリカＰＲＮコード」という）との相関演算を行って同調を試行する相関処理部５１２と、ＣＰＵ５２の制御に基づいてレプリカＰＲＮコードを発生するＰＲＮコード発生部５１３とを備えて構成される。
【００４６】
信号追尾部５１４は、遅延ロックループ（ＤＬＬ（Delay Locked Loop））として知られるコードループや、位相ロックループ（ＰＬＬ（Phase Locked Loop））として知られるキャリアループ等の回路によって構成され、ＰＲＮコード及び搬送波の位相を追尾することで、信号捕捉部５１１により捕捉された信号の同期保持を並列的に行う。
【００４７】
受信バッファ５１５は、所定サイズ（例えば、１２８ビット）のリングバッファで構成され、常時、信号追尾部５１４により追尾された受信データのうちの最新のデータが一時的に記憶される。
【００４８】
ＣＰＵ５２は、ベースバンド処理回路部５０及びＲＦ受信回路部４０の各部を統括的に制御するとともに、後述のベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。具体的には、各受信チャンネル５１にＰＲＮコードを割り当てる。例えば、携帯電話機１が施設外に存在する場合には、ＧＰＳ衛星信号を優先して受信するよう、７個の受信チャンネル５１にＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当ててＧＰＳ衛星信号を受信させ、残りの１個の受信チャンネル５１に擬似衛星５のＰＲＮコードを割り当てて擬似衛星信号を受信させるようにする。また、携帯電話機１が施設内に存在する場合には、より多くの擬似衛星信号を受信するよう、４個の受信チャンネル５１に擬似衛星５のＰＲＮコードを割り当て、残りの４個の受信チャンネル５１にＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当てる。
【００４９】
そして、各受信チャンネル５１について、当該受信チャンネル５１に割り当てたＰＲＮコードのレプリカＰＲＮコードをＰＲＮコード発生部５１３に発生させて、割り当てたＰＲＮコードの衛星信号を信号捕捉部５１１に捕捉させ、捕捉された衛星信号を信号追尾部５１４に追尾させる。尚、この各受信チャンネル５１へのＰＲＮコードの割り当ての切り替えは、例えば所定時間間隔で切り替えても良いし、捕捉されている衛星信号の種類（ＧＰＳ衛星信号であるか擬似衛星信号であるか）に応じて切り替えても良い。
【００５０】
ここで、受信チャンネル５１それぞれへのＰＲＮコードの割り当ては、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１に格納される。図６に、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１のデータ構成の一例を示す。ＰＲＮコード割り当てデータ５４１には、８個の受信チャンネル５４１ａそれぞれについて、割り当てたＰＲＮコード５４１ｂと、このＰＲＮコードに対応する衛星種別５４１ｃが対応付けて格納されている。
【００５１】
また、ＣＰＵ５２は、ＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出するＧＰＳ衛星測位処理を行う。即ち、ＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１それぞれにおいて、受信、捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号を基に、測位演算を行って現在位置を算出する。そして、算出された現在位置を、後段のホストＣＰＵ６０に出力する。
【００５２】
また、ＣＰＵ５２は、擬似衛星信号を基に現在位置を決定する擬似衛星測位処理を行う。即ち、擬似衛星５のＰＲＮコードが割り当てられた受信チャンネル５１それぞれについて、擬似衛星信号が捕捉できたか否かを判断する。擬似衛星信号が捕捉されると、捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報が、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されているかを判断する。そして、対応する配置位置情報が格納されているならば、この配置位置情報を現在位置として後段のホストＣＰＵ６０に出力する。
【００５３】
擬似衛星配置位置データ５４３は、捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報のデータである。図７に、擬似衛星配置位置データ５４３のデータ構成の一例を示す。擬似衛星配置位置データ５４３には、擬似衛星５に割り当てられているＰＲＮコード５４３ａそれぞれについて、該当する擬似衛星信号から取得された配置位置情報５４３ｂが対応付けて格納されている。
【００５４】
一方、対応する配置位置情報が擬似衛星配置位置データ５４３に格納されていないならば、ＣＰＵ５２は、捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、取得した配置位置情報を、現在位置としてホストＣＰＵ６０に出力するとともに、この配置位置情報を捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納する。
【００５５】
ここで、捕捉された擬似衛星信号からの配置位置情報の取得は、図３（ｂ）を参照して説明したように行う。即ち、受信データ中に含まれるプリアンブルの有無を監視し、プリアンブルを検知すると、受信バッファ５１５に格納されているデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する。また、受信データから、「ワード１」を先頭とする連続する各ワードのデータの取得を開始する。取得したデータは、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納される。
【００５６】
受信メッセージデータ５４２は、受信データから取得されたメッセージデータである。図８に、受信メッセージデータ５４２のデータ構成の一例を示す。同図によれば、受信メッセージデータ５４２には、メッセージデータを構成する「ワード１」から「ワード５」の５つのワードそれぞれのデータを格納するためのデータ領域が形成されている。
【００５７】
ＣＰＵ５２は、全てのワードのデータを取得すると、１つのメッセージデータの取得を完了したと判断し、取得したメッセージデータから配置位置情報を取得する。そして、取得した配置位置情報を現在位置としてホストＣＰＵ６０に出力するとともに、この配置位置情報を、捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納する。
【００５８】
図５に戻り、ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５２がベースバンド処理回路部５０及びＲＦ受信回路部４０の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。図９に、ＲＯＭ５３の構成の一例を示す。同図によれば、ＲＯＭ５３には、ベースバンド処理プログラム５３１が記憶されている。
【００５９】
ＲＡＭ５４は、ＣＰＵ５２の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５３から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ５２が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。図１０に、ＲＡＭ５４の構成の一例を示す。同図によれば、ＲＡＭ５４には、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１と、受信メッセージデータ５４２と、擬似衛星配置位置データ５４３とが記憶される。
【００６０】
図４に戻り、ホストＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６３に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機１の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部５０から入力された携帯電話機１の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部６２に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。
【００６１】
操作部６１は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストＣＰＵ６０に出力する。この操作部６１の操作により、測位の開始／終了指示等の各種指示が入力される。表示部６２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ホストＣＰＵ６０から入力される表示信号に基づく表示画面（例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等）を表示する。
【００６２】
ＲＯＭ６３は、ホストＣＰＵ６０が携帯電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。ＲＡＭ６４は、ホストＣＰＵ６０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６３から読み出されたプログラムやデータ、操作部６１から入力されたデータ、ホストＣＰＵ６０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【００６３】
携帯電話用アンテナ７０は、携帯電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。携帯電話用無線通信回路部８０は、ＲＦ変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストＣＰＵ６０の制御に従って無線信号の送受信を行う。
【００６４】
［処理の流れ］
図１１は、ベースバンド処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ５２がＲＯＭ５３のベースバンド処理プログラム５３１を実行することで実現される。尚、ベースバンド処理に先立ち、ＧＰＳアンテナ１０によるＲＦ信号の受信やＲＦ受信回路部４０によるＩＦ信号へのダウンコンバートを経てデジタル化されたＩＦ信号が、ベースバンド処理回路部５０に随時入力される状態にあるものとする。
【００６５】
同図によれば、ＣＰＵ５２は、先ず、全ての受信チャンネル５１それぞれを対象としたループＡの処理を行う。ループＡでは、対象の受信チャンネル５１に割り当てるＰＲＮコードを変更するか否かを判断する。割り当てるＰＲＮコードを変更するならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、現在割り当てられているＰＲＮコードが擬似衛星用のＰＲＮコードであるか否かを判断し、擬似衛星用のＰＲＮコードならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されている該ＰＲＮコードに対応する配置情報を消去する（ステップＡ５）。その後、対象の受信チャンネル５１に新たなＰＲＮコードを割り当て（ステップＡ７）、また、対象の受信チャンネルの受信バッファ５１５をクリアする（ステップＡ９）。ループＡは、このように行われる。
【００６６】
そして、全ての受信チャンネル５１を対象としたループＡの処理が終了すると、ＣＰＵ５２は、続いてＧＰＳ衛星測位処理を行う。ＧＰＳ衛星測位処理では、全ての受信チャンネル５１のうち、ＧＰＳ衛星信号用のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１を対象として、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に測位演算を行って現在位置を算出し、算出した現在位置を出力する（ステップＡ１１）。
【００６７】
次いで、ＧＰＳ衛星測位処理による現在位置の測位が成功したか否かを判断し、測位が成功していないならば（ステップＡ１３：ＮＯ）、続いて、ＣＰＵ５２は、全ての受信チャンネル５１のうち、擬似衛星用のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１それぞれを対象としたループＢの処理を行う。ループＢでは、先ず、対象の受信チャンネル５１にて捕捉された擬似衛星信号を基に現在位置を決定する擬似衛星測位処理を行う（ステップＡ１５）。
【００６８】
図１２は、擬似衛星測位処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、ＣＰＵ５２は、対象の受信チャンネル５１にて擬似衛星信号が捕捉されたか否かを判定し、捕捉されていないならば（ステップＢ１：ＮＯ）、擬似衛星配置位置データ５４３において、対象の受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコードに対応付する配置位置情報を消去する（ステップＢ３）。
【００６９】
一方、擬似衛星信号が捕捉されたならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、擬似衛星配置位置データ５４３において、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコード（即ち、当該受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコード）に対応する配置位置情報が記憶されているか否かを判断する。配置位置情報が記憶されているならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、この記憶されている配置位置情報を現在位置として決定し、ホストＣＰＵ６０に出力する（ステップＢ７）。
【００７０】
一方、配置位置情報が記憶されていないならば（ステップＢ５：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、受信メッセージデータ５４２をクリアする（ステップＢ９）。次いで、受信データに含まれるプリアンブルを監視し（ステップＢ１１）、受信データに含まれるプリアンブルを検知したならば（ステップＢ１３：ＹＥＳ）、対象の受信チャンネルの受信バッファ５１５に記憶されているデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する（ステップＢ１５）。続いて、受信データからデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する（ステップＢ１７）。
【００７１】
その後、受信メッセージデータ５４２を参照して、メッセージデータ全体の取得を完了したか否か（即ち、全てのワードのデータを取得したか否か）を判断し、完了していないならば（ステップＢ１９：ＮＯ）、ステップＢ１７に戻る。一方、メッセージデータ全体の取得を完了したならば（ステップＢ１９：ＹＥＳ）、この取得したメッセージデータに含まれる配置位置情報を取得し（ステップＢ２１）、取得した配置位置情報を、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコード（即ち、対象の受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコード）に対応付けて、擬似衛星配置位置データ５４３に格納する（ステップＢ２３）。また、取得した配置位置情報を現在位置として決定し、ホストＣＰＵ６０に出力する（ステップＢ２５）。以上の処理を行うと、ＣＰＵ５２は、擬似衛星測位処理を終了する。
【００７２】
擬似衛星測位処理が終了すると、ＣＰＵ５２は、該処理の結果、現在位置が決定されたか否かを判断し、現在位置が決定されたならば（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、ループＢを終了する。一方、現在位置が決定されていないならば（ステップＡ１７：ＮＯ）、続いて、他の受信チャンネル５１を対象としたループＢの処理を行う。ループＢは、このように行われる。
【００７３】
ループＢが終了すると、ＣＰＵ５２は、測位を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＡ１９：ＮＯ）、ステップＡ１に戻り、測位を終了するならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００７４】
［作用・効果］
このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機１では、ＧＰＳ衛星３から発信されるＧＰＳ衛星信号、及び擬似衛星５から発信される擬似衛星信号を基に現在位置が測位される。擬似衛星信号に基づく現在位置の測位では、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応付けられた配置位置情報が擬似衛星配置位置データ５４３に格納されているならば、この格納されている配置位置情報を基に現在位置が決定される。一方、対応する配置位置情報が格納されていないならば、捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得され、現在位置として決定されるとともに、この擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納される。但し、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されている配置位置情報のうち、捕捉されていない擬似衛星信号のＰＲＮに対応する配置位置情報は消去される。
【００７５】
つまり、例えば施設内等で携帯電話機１が殆ど移動していない場合には、同じ擬似衛星信号の捕捉が継続されるが、このような場合に、一度捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得された後は、同じ擬似衛星信号の捕捉が継続されている間は記憶されている配置位置情報を用いることで、再度同じ擬似衛星信号を受信して配置位置情報を取得する必要が無い。これにより、擬似衛星信号に基づく現在位置の測位に要する時間の短縮が実現される。
【００７６】
また、捕捉された擬似衛星信号から配置位置情報が取得される際には、受信バッファ５１５に記憶されているデータを利用して、配置位置情報の取得に要する時間の短縮が実現されている。即ち、受信データ中にメッセージデータの先頭を示すプリアンブルが検知されると、受信バッファ５１５に記憶されているデータがワード単位で抽出され、抽出されたワード以外の不足分のワードのデータが受信データから取得されると、１つのメッセージデータの受信が完了する。つまり、従来のように、プリアンブルが検知された後、受信データから全てのワードのデータを取得する必要が無く、これにより、擬似衛星信号に含まれる配置位置情報の取得に要する時間が短縮される。
【００７７】
［変形例］
尚、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００７８】
（Ａ）ホストＣＰＵ
例えば、ベースバンド処理回路部５０のＣＰＵ５２が行う処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ６０がソフトウェア的に行うことにしても良い。
【００７９】
（Ｂ）ＧＰＳ測位装置
上述の実施形態では、ＧＰＳ測位装置を携帯電話機に適用した場合を説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
【００８０】
（Ｃ）衛星測位システム
また、上述の実施形態では、ＧＰＳを利用した場合を説明したが、例えばＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal Navigation Satellite System）といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。
【００８１】
（Ｄ）記録媒体
また、ベースバンド処理プログラム５３１をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して、携帯電話機等の電子機器にインストールする構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】測位システムの概要図。
【図２】擬似衛星信号のフォーマット。
【図３】擬似衛星信号に含まれるメッセージデータの取得方法の説明図。
【図４】携帯型電話機の内部構成図。
【図５】ベースバンド処理回路部の回路構成図。
【図６】ＰＲＮコード割り当てデータのデータ構成例。
【図７】擬似衛星配置位置データのデータ構成例。
【図８】受信メッセージデータのデータ構成例。
【図９】ベースバンド処理回路内のＲＯＭの構成図。
【図１０】ベースバンド処理回路内のＲＡＭの構成図。
【図１１】ベースバンド処理のフローチャート。
【図１２】ベースバンド処理中に実行される擬似衛星測位処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００８３】
１ 携帯電話機、３０ ＧＰＳ受信部、４０ ＲＦ受信回路部、
５０ ベースバンド処理回路部、５１ 受信チャンネル、５１１ 信号捕捉部、
５１２ 相関処理部、５１３ ＰＲＮコード発生部、５１４ 信号追尾部、
５１５ 受信バッファ、５２ ＣＰＵ、
５３ ＲＯＭ、５３１ ベースバンド処理プログラム、５４ ＲＡＭ、
５４１ ＰＲＮコード割り当てデータ、５４２ 受信メッセージデータ、
５４３ 擬似衛星配置位置データ、３ ＧＰＳ衛星、５ 擬似衛星
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ測位装置、電子機器、制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、カーナビゲーション装置等で利用されている。ＧＰＳでは、地球周回軌道を周回する複数のＧＰＳ衛星それぞれからＧＰＳ衛星信号が送出され、ＧＰＳ受信機では、受信したＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出（測位）する。
【０００３】
近年では、携帯型電話機や腕時計等の携帯型の電子機器にもＧＰＳ機能が備えられるようになり、カーナビゲーション装置のように屋外で使用されるのみではなく、建物内や地下といった様々な場所でも使用されている。しかし、建物内や地下ではＧＰＳ衛星信号を受信し難く、現在位置の算出（測位）が困難であるという問題が新たに生じていた。
【０００４】
そこで、建物内や地下等のＧＰＳ衛星信号が受信し難い場所においても現在位置を取得可能とするための技術として、擬似衛星を設置する技術が知られている。擬似衛星は、ＧＰＳ衛星信号を模擬した擬似衛星信号を周期的に発信（送出）する。詳細には、この擬似衛星には、規定されているＰＲＮコードのうち、ＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコード（以下、「実運用ＰＲＮコード」という）以外のＰＲＮコード（以下、「非実運用ＰＲＮコード」という）が割り当てられ、当該擬似衛星の配置位置の情報を、割り当てられたＰＲＮコードで変調した擬似衛星信号を発信する。ＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ衛星信号と同様に、擬似衛星信号を捕捉して該擬似衛星信号に重畳されている現在位置を取得することができる。またこの場合、擬似衛星の送信電力や配置を適当に定めることで、マルチパスの影響を排除したり、ＧＰＳ受信機において同時に複数の擬似衛星信号が受信されることを回避するといった工夫もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８０５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、擬似衛星を用いる場合、ＧＰＳ受信機における現在位置の測位に時間を要するという問題があった。即ち、擬似衛星からは、擬似衛星信号として配置位置情報を含む所定長の信号が繰り返し発信されており、ＧＰＳ受信機では、擬似衛星信号全体を受信した後、受信信号に含まれる現在位置情報を取得する。つまり、擬似衛星信号を用いた現在位置の測位には、少なくとも、擬似衛星信号の信号長に応じた時間を要する。このため、例えば１秒間隔といった所定時間間隔での測位が不可能となる場合がある。具体的には、例えば擬似衛星信号の送信ビットレートが５０［ｂｉｔ／ｓ］である場合、擬似衛星信号の信号長が５０［ｂｉｔ］を超えると、ＧＰＳ受信機における擬似衛星信号全体の受信に２秒以上を要し、１秒間隔での現在位置の測位が不可能となる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、擬似衛星から発信される擬似衛星信号を受信して現在位置を測位する際に、現在位置の測位に要する時間の短縮を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置であって、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部と、前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出部と、前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部と、前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定部と、前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定部とを備えたＧＰＳ測位装置である。
【０００８】
また、第６の発明は、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置の制御方法であって、前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出ステップと、前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定ステップと、前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定ステップと、前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定ステップとを含む制御方法である。
【０００９】
この第１又は第６の発明によれば、ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置では、擬似衛星信号が捕捉できた時点で、この擬似衛星信号と同じ非実運用ＲＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が既に記憶されているならば、この記憶されている配置位置情報から現在位置が決定される。一方、記憶されていないならば、捕捉された擬似衛星信号に含まれている配置位置情報から現在位置が決定されるとともに、この配置位置情報が当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードと対応付けて記憶される。
【００１０】
つまり、例えばＧＰＳ測位装置が移動していない状態では、ＧＰＳ測位装置においては同じ擬似衛星信号が継続して捕捉されているが、このような場合に、一度捕捉した擬似衛星信号を受信して配置位置情報を取得した後は、再度同じ擬似衛星信号全体を受信して配置位置情報を取得する必要が無く、記憶されている配置位置情報を用いて速やかに現在位置を決定することができる。これにより、擬似衛星を利用した現在位置の決定に要する時間の短縮が可能となる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御部を備えたＧＰＳ測位装置である。
【００１２】
また、第７の発明は、第６の発明の制御方法であって、前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御ステップを含む制御方法である。
【００１３】
この第２又は第７の発明によれば、非実運用ＰＲＮコード毎に記憶されている配置位置情報のうち、捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けられている配置位置情報が消去される。つまり、捕捉されている擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報のみが記憶され、それ以外の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報は消去されて記憶されていない。ところで、非実運用ＰＲＮコードには限りがあり、異なる場所に配置された異なる擬似衛星に同じＰＲＮコードが割り当てられることが考えられる。捕捉されていない擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応する配置位置情報が消去されないままだと、以前に異なる場所で捕捉した擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードの異なる擬似衛星信号を捕捉したときに、この以前に捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報から現在位置が決定されるといった事態が生じ得る。しかし、本発明のように、捕捉されなくなった擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報を消去することで、本来の現在位置と異なる位置が現在位置として決定されるといった事態を回避することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備え、前記新規受信時現在位置決定部は、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するＧＰＳ測位装置である。
【００１５】
また、第８の発明は、第６又は第７の発明の制御方法であって、前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、前記ＧＰＳ測位装置は、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備えており、前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するステップである制御方法である。
【００１６】
この第３又は第８の発明によれば、擬似衛星信号発信装置からは、配置位置情報を含む１つのメッセージデータが繰り返し擬似衛星信号で発信されており、ＧＰＳ測位装置では、メッセージデータのうち、リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体が取得される。リングバッファ部には、捕捉された過去所定時間分の信号が随時更新記憶されている。つまり、１つのメッセージデータを取得する場合、捕捉された擬似衛星信号を追尾して当該擬似衛星信号のメッセージデータの全てを取得する必要は無く、リングバッファ部に記憶されているデータ以外の不足分のデータのみを、捕捉した擬似衛星信号を追尾して取得すれば良い。これにより、１つのメッセージデータの取得に要する時間を短縮し、擬似衛星を利用した現在位置の決定に要する時間の短縮が実現される。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明のＧＰＳ測位装置であって、前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、前記新規受信時現在位置決定部は、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するＧＰＳ測位装置である。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明の制御方法であって、前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するステップである制御方法である。
【００１９】
この第４又は第９の発明によれば、メッセージデータは所定数の単位データから構成され、ＧＰＳ測位装置では、リングバッファ部に既に記憶されているデータのうちの最新の単位データから単位データ単位でデータが抽出され、不足分の単位データを擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体が取得される。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明のＧＰＳ測位装置を備えた携帯型の電子機器である。
【００２１】
この第５の発明によれば、第１〜第４の何れかの発明と同様の効果を奏する携帯型の電子機器が実現される。
【００２２】
第１０の発明は、ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置に内蔵されたコンピュータに、第６〜第９の何れかの発明の制御方法を実行させるためのプログラムである。
【００２３】
この第１０の発明のプログラムをコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第６〜第９の何れかの発明と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
第１１の発明は、第１０の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
【００２５】
ここで、記憶媒体とは、記憶されている情報をコンピュータが読み取り可能な、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード、ＩＣメモリ等の記憶媒体である。従って、この第１１の発明によれば、記憶媒体に記憶されている情報をコンピュータに読み取らせて演算処理を実行させることで、第１０の発明と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明のＧＰＳ測位装置としてＧＰＳ機能を有する携帯電話機に適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００２７】
［測位システム］
図１は、本実施形態の測位システムの概略構成を示す図である。測位システムは、利用者が携帯するＧＰＳ測位装置である携帯電話機１と、ＧＰＳ衛星３と、擬似衛星信号発信装置である擬似衛星５とを備えて構成される。
【００２８】
携帯電話機１は、現在運用（実運用）されているＧＰＳ衛星３から発信（送出）されるＧＰＳ衛星信号を受信し、受信したＧＰＳ衛星信号に重畳されているＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリスデータやアルマナックデータ）等の航法データに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、移動方向、速度等の衛星情報を算出する。ＧＰＳ衛星３は、６つの地球周回軌道面それぞれに４機以上ずつ配置され、原則、地球上のどこからでも常時４機以上の衛星が幾何学的配置のもとで観測できるように運用されている。
【００２９】
携帯電話機１は、内蔵している水晶時計により特定されるＧＰＳ衛星信号の受信時刻と、当該受信したＧＰＳ衛星信号のＧＰＳ衛星３の送信時刻との差に基づいて、捕捉したＧＰＳ衛星信号の発信元のＧＰＳ衛星（以下、「捕捉ＧＰＳ衛星」という）から自機までの電波伝搬時間を計算する。次いで、計算した電波伝搬時間に光速度を乗算することで、捕捉ＧＰＳ衛星から自機までの距離（擬似距離）を計算する。そして、携帯電話機１は、自機の位置を示す３次元の座標値と、時計誤差との４つのパラメータの値を、複数の捕捉ＧＰＳ衛星の衛星情報や各捕捉ＧＰＳ衛星から自機までの距離（擬似距離）等の情報に基づいて算出する測位計算を行うことで、自機の現在位置を測位する。
【００３０】
また、携帯電話機１は、擬似衛星信号発信装置である擬似衛星５から発信（送出）される擬似衛星信号を受信可能に構成されている。擬似衛星５は、建物等の施設内の随所に設置されており、当該設置位置の情報（以下、「擬似衛星位置情報」という）を含む擬似衛星信号を常時発信している。ここで、擬似衛星５から発信される擬似衛星信号は微弱な信号であり、各擬似衛星５が携帯電話機１と通信可能な範囲は狭小（例えば、擬似衛星５を中心として半径１０ｍの範囲）である。擬似衛星５は、この通信可能範囲に応じた間隔を設けて設置されており、携帯電話機１は、原則、複数の擬似衛星５と同時に通信を行うことはない。
【００３１】
擬似衛星５は、当該擬似衛星５の配置位置情報を含むデータを記憶する記憶部（メモリ）を有し、記憶されているデータを、割り当てられたＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コード（非実運用ＰＲＮコード）で変調した擬似衛星信号を発信する。即ち、ＧＰＳ衛星信号と擬似衛星信号との変調方式は同じである。ＰＲＮコードは、「０」と「１」で構成される固有の系列（ゴールド符号）であり、本来は、各ＧＰＳ衛星３を識別するために割り当てられたコードである。ＰＲＮコードには「１」〜「３７」までの３７種類が規定されており、現在運用されているＧＰＳ衛星３には「１」〜「３２」までのＰＲＮコードが割り当てられている。そして、これらのＧＰＳ衛星３に割り当てられたＰＲＮコード以外の「３３」〜「３７」までのＰＲＮコード（非実運用ＰＲＮコード）のうち、「３３」〜「３６」までの４種類のＰＲＮコードが擬似衛星５に割り当てられている。尚、本実施形態では、擬似衛星５には、現在運用されているＧＰＳ衛星３に割り当てられたＰＲＮコード以外の「３３」から「３６」までの４種類のＰＲＮコードを割り当てることとしたが、運用されているＧＰＳ衛星３へのＰＲＮコードの割り当てが変更された場合には、この変更に合わせて、擬似衛星５に割り当てるＰＲＮコードを変更すれば良い。
【００３２】
［擬似衛星信号］
擬似衛星５は、擬似衛星信号として当該擬似衛星５の配置位置情報を含むメッセージデータを繰り返し発信する。図２は、メッセージデータのフォーマットを示す図である。同図によれば、１つのメッセージデータは、単位データである連続する５つのワード（Ｗｏｒｄ）から構成される。１ワードは３０ビット（ｂｉｔ）である。即ち、メッセージデータは、データ長が１５０ビットの固定長のデータである。各ワードは、最後尾６ビットがパリティビットとなっており、これによりワードの区切りが判別されるようになっている。また、１番目のワード（「ワード１」）の先頭８ビットはプリアンブルとなっており、これによりメッセージデータの先頭が判別されるようになっている。そして、各ワードに、配置位置情報として緯度、経度及び高度の情報が設定されている。
【００３３】
図３は、携帯電話機１におけるメッセージデータの取得を説明する図である。同図（ａ）は、従来の取得方法を示し、同図（ｂ）は、本実施形態での取得方法を示している。但し、擬似衛星５からはビットレート５０［ｂｉｔ／ｓ］で擬似衛星信号が送出され、携帯電話機１では毎秒５０ビットのデータを受信することとする。
【００３４】
同図（ａ）によれば、従来では、受信データ中にプリアンブルが検知されると、受信データから、このプリアンブルを含む「ワード１」を先頭とした連続する各ワードの取得が開始される。そして、「ワード１」から「ワード５」までの全てが取得されると、１つのメッセージデータの受信が完了となる。この場合、１つのメッセージデータの取得に要する時間は、受信開始からプリアンブルの検知までの時間と、プリアンブルの検知から、「ワード１」から「ワード５」までの５つのワード全ての取得に要する時間との和となる。
【００３５】
同図（ａ）では、受信開始から３秒後に受信データ中のプリアンブルが検知され、また、プリアンブルの検知から全てのワードの取得完了までに３秒を要していている。従って、受信開始からメッセージデータの取得完了までに要する時間は６秒である。但し、メッセージデータの取得完了に要する時間は、どの時点でプリアンブルが検知されたかに応じて異なる。
【００３６】
これに対して、本実施形態では、同図（ｂ）に示すように、受信データを一時的に記憶する受信バッファを携帯電話機１の内部に備え、この受信バッファに記憶されているデータと、プリアンブルの検知以降に受信データから取得されたデータとを合わせることで、１つのメッセージデータが取得される。受信バッファは、例えばリングバッファで実現され、常時最新の受信データに記憶更新されている。この受信バッファの容量は、ここでは「１２８ｂｉｔ」であるとする。即ち、受信データ中にプリアンブルが検知されると、受信バッファに記憶されているデータがワード単位で読み出される。また、受信データから、検知されたプリアンブルを含む「ワード１」を先頭とした連続する各ワードの取得が開始される。そして、メッセージデータ全体のうち、受信バッファから読み出されたワード以外の不足分のワードの全てが受信データから取得されると、１つのメッセージデータの取得が完了となる。
【００３７】
同図（ｂ）では、開始から３秒後に受信データ中のプリアンブルが検知されている。この時点において、受信バッファには、過去に受信された「ワード３」から「ワード５」を含むデータが記憶されている。つまり、メッセージデータとしては、「ワード１」及び「ワード２」が不足しており、プリアンブルの検知から、この不足分の「ワード１」及び「ワード２」の受信データからの取得完了までに２秒を要している。従って、受信開始からメッセージデータの取得完了までに要する時間は５秒であり、これは、同図（ａ）に示す従来と比較して１秒短縮されている。
【００３８】
［携帯電話機］
図４は、携帯電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯電話機１は、ＧＰＳアンテナ１０と、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）２０と、ＧＰＳ受信部３０と、ホストＣＰＵ６０と、操作部６１と、表示部６２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６４と、携帯電話用アンテナ７０と、携帯電話用無線通信回路部８０とを備えて構成される。
【００３９】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星３から発信されたＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星５から発信された擬似衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部３０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号は、ＰＲＮコードによってスペクトラム拡散変調されており、１．５７５４２［ＧＨｚ］を搬送波周波数とするＬ１帯の搬送波に重畳されている。
【００４０】
ＴＣＸＯ２０は、所定の発振周波数を有する発振信号を生成する温度補償型水晶発振器であり、生成した発振信号をＲＦ受信回路部４０及びベースバンド処理回路部５０に出力する。
【００４１】
ＧＰＳ受信部３０は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号に基づいて携帯電話機１の現在位置を測位する測位部であり、いわゆるＧＰＳ受信機に相当する。ＧＰＳ受信部３０は、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部４０と、ベースバンド処理回路部５０とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部４０と、ベースバンド処理回路部５０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００４２】
ＲＦ受信回路部４０は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＴＣＸＯ２０により生成された発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ１０から出力されたＲＦ信号に乗算することで、該ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」という）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部５０に出力する。
【００４３】
ベースバンド処理回路部５０は、ＲＦ受信回路部４０から入力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号を捕捉・抽出し、復調を行って航法メッセージや擬似衛星情報を取り出し、これらの情報に基づいて携帯電話機１の現在位置を測位する。
【００４４】
図５は、ベースバンド処理回路部５０の回路構成の一例を示す図である。ベースバンド処理回路部５０は、第１〜第８受信チャンネル５１−１〜５１−８でなる受信チャンネル５１と、ＣＰＵ５２と、ＲＯＭ５３と、ＲＡＭ５４とを備えて構成される。また、各受信チャンネル５１は、ＧＰＳ衛星信号及び擬似衛星信号の捕捉を行う信号捕捉部５１１と、信号捕捉部５１１により捕捉された信号の変化を追尾する信号追尾部５１４と、信号追尾部５１４により追尾された受信データを格納する受信バッファ５１５とを備えて構成される。
【００４５】
信号捕捉部５１１は、ＲＦ受信回路部４０から入力されたＩＦ信号と、ＰＲＮコード発生部５１３により発生された擬似的なＰＲＮコード（以下、「レプリカＰＲＮコード」という）との相関演算を行って同調を試行する相関処理部５１２と、ＣＰＵ５２の制御に基づいてレプリカＰＲＮコードを発生するＰＲＮコード発生部５１３とを備えて構成される。
【００４６】
信号追尾部５１４は、遅延ロックループ（ＤＬＬ（Delay Locked Loop））として知られるコードループや、位相ロックループ（ＰＬＬ（Phase Locked Loop））として知られるキャリアループ等の回路によって構成され、ＰＲＮコード及び搬送波の位相を追尾することで、信号捕捉部５１１により捕捉された信号の同期保持を並列的に行う。
【００４７】
受信バッファ５１５は、所定サイズ（例えば、１２８ビット）のリングバッファで構成され、常時、信号追尾部５１４により追尾された受信データのうちの最新のデータが一時的に記憶される。
【００４８】
ＣＰＵ５２は、ベースバンド処理回路部５０及びＲＦ受信回路部４０の各部を統括的に制御するとともに、後述のベースバンド処理を含む各種演算処理を行う。具体的には、各受信チャンネル５１にＰＲＮコードを割り当てる。例えば、携帯電話機１が施設外に存在する場合には、ＧＰＳ衛星信号を優先して受信するよう、７個の受信チャンネル５１にＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当ててＧＰＳ衛星信号を受信させ、残りの１個の受信チャンネル５１に擬似衛星５のＰＲＮコードを割り当てて擬似衛星信号を受信させるようにする。また、携帯電話機１が施設内に存在する場合には、より多くの擬似衛星信号を受信するよう、４個の受信チャンネル５１に擬似衛星５のＰＲＮコードを割り当て、残りの４個の受信チャンネル５１にＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当てる。
【００４９】
そして、各受信チャンネル５１について、当該受信チャンネル５１に割り当てたＰＲＮコードのレプリカＰＲＮコードをＰＲＮコード発生部５１３に発生させて、割り当てたＰＲＮコードの衛星信号を信号捕捉部５１１に捕捉させ、捕捉された衛星信号を信号追尾部５１４に追尾させる。尚、この各受信チャンネル５１へのＰＲＮコードの割り当ての切り替えは、例えば所定時間間隔で切り替えても良いし、捕捉されている衛星信号の種類（ＧＰＳ衛星信号であるか擬似衛星信号であるか）に応じて切り替えても良い。
【００５０】
ここで、受信チャンネル５１それぞれへのＰＲＮコードの割り当ては、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１に格納される。図６に、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１のデータ構成の一例を示す。ＰＲＮコード割り当てデータ５４１には、８個の受信チャンネル５４１ａそれぞれについて、割り当てたＰＲＮコード５４１ｂと、このＰＲＮコードに対応する衛星種別５４１ｃが対応付けて格納されている。
【００５１】
また、ＣＰＵ５２は、ＧＰＳ衛星信号を基に現在位置を算出するＧＰＳ衛星測位処理を行う。即ち、ＧＰＳ衛星３のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１それぞれにおいて、受信、捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号を基に、測位演算を行って現在位置を算出する。そして、算出された現在位置を、後段のホストＣＰＵ６０に出力する。
【００５２】
また、ＣＰＵ５２は、擬似衛星信号を基に現在位置を決定する擬似衛星測位処理を行う。即ち、擬似衛星５のＰＲＮコードが割り当てられた受信チャンネル５１それぞれについて、擬似衛星信号が捕捉できたか否かを判断する。擬似衛星信号が捕捉されると、捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応する配置位置情報が、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されているかを判断する。そして、対応する配置位置情報が格納されているならば、この配置位置情報を現在位置として後段のホストＣＰＵ６０に出力する。
【００５３】
擬似衛星配置位置データ５４３は、捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報のデータである。図７に、擬似衛星配置位置データ５４３のデータ構成の一例を示す。擬似衛星配置位置データ５４３には、擬似衛星５に割り当てられているＰＲＮコード５４３ａそれぞれについて、該当する擬似衛星信号から取得された配置位置情報５４３ｂが対応付けて格納されている。
【００５４】
一方、対応する配置位置情報が擬似衛星配置位置データ５４３に格納されていないならば、ＣＰＵ５２は、捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、取得した配置位置情報を、現在位置としてホストＣＰＵ６０に出力するとともに、この配置位置情報を捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納する。
【００５５】
ここで、捕捉された擬似衛星信号からの配置位置情報の取得は、図３（ｂ）を参照して説明したように行う。即ち、受信データ中に含まれるプリアンブルの有無を監視し、プリアンブルを検知すると、受信バッファ５１５に格納されているデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する。また、受信データから、「ワード１」を先頭とする連続する各ワードのデータの取得を開始する。取得したデータは、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納される。
【００５６】
受信メッセージデータ５４２は、受信データから取得されたメッセージデータである。図８に、受信メッセージデータ５４２のデータ構成の一例を示す。同図によれば、受信メッセージデータ５４２には、メッセージデータを構成する「ワード１」から「ワード５」の５つのワードそれぞれのデータを格納するためのデータ領域が形成されている。
【００５７】
ＣＰＵ５２は、全てのワードのデータを取得すると、１つのメッセージデータの取得を完了したと判断し、取得したメッセージデータから配置位置情報を取得する。そして、取得した配置位置情報を現在位置としてホストＣＰＵ６０に出力するとともに、この配置位置情報を、捕捉された擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納する。
【００５８】
図５に戻り、ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５２がベースバンド処理回路部５０及びＲＦ受信回路部４０の各部を制御するためのシステムプログラムや、ベースバンド処理を含む各種処理を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。図９に、ＲＯＭ５３の構成の一例を示す。同図によれば、ＲＯＭ５３には、ベースバンド処理プログラム５３１が記憶されている。
【００５９】
ＲＡＭ５４は、ＣＰＵ５２の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５３から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ５２が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。図１０に、ＲＡＭ５４の構成の一例を示す。同図によれば、ＲＡＭ５４には、ＰＲＮコード割り当てデータ５４１と、受信メッセージデータ５４２と、擬似衛星配置位置データ５４３とが記憶される。
【００６０】
図４に戻り、ホストＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６３に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯電話機１の各部を統括的に制御する。具体的には、主に、電話機としての通話機能を実現するとともに、ベースバンド処理回路部５０から入力された携帯電話機１の現在位置を地図上にプロットしたナビゲーション画面を表示部６２に表示させるといったナビゲーション機能を含む各種機能を実現するための処理を行う。
【００６１】
操作部６１は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、利用者による操作に応じた操作信号をホストＣＰＵ６０に出力する。この操作部６１の操作により、測位の開始／終了指示等の各種指示が入力される。表示部６２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ホストＣＰＵ６０から入力される表示信号に基づく表示画面（例えば、ナビゲーション画面や時刻情報等）を表示する。
【００６２】
ＲＯＭ６３は、ホストＣＰＵ６０が携帯電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。ＲＡＭ６４は、ホストＣＰＵ６０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６３から読み出されたプログラムやデータ、操作部６１から入力されたデータ、ホストＣＰＵ６０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【００６３】
携帯電話用アンテナ７０は、携帯電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。携帯電話用無線通信回路部８０は、ＲＦ変換回路やベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話用の通信回路部であり、ホストＣＰＵ６０の制御に従って無線信号の送受信を行う。
【００６４】
［処理の流れ］
図１１は、ベースバンド処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ５２がＲＯＭ５３のベースバンド処理プログラム５３１を実行することで実現される。尚、ベースバンド処理に先立ち、ＧＰＳアンテナ１０によるＲＦ信号の受信やＲＦ受信回路部４０によるＩＦ信号へのダウンコンバートを経てデジタル化されたＩＦ信号が、ベースバンド処理回路部５０に随時入力される状態にあるものとする。
【００６５】
同図によれば、ＣＰＵ５２は、先ず、全ての受信チャンネル５１それぞれを対象としたループＡの処理を行う。ループＡでは、対象の受信チャンネル５１に割り当てるＰＲＮコードを変更するか否かを判断する。割り当てるＰＲＮコードを変更するならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、現在割り当てられているＰＲＮコードが擬似衛星用のＰＲＮコードであるか否かを判断し、擬似衛星用のＰＲＮコードならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されている該ＰＲＮコードに対応する配置情報を消去する（ステップＡ５）。その後、対象の受信チャンネル５１に新たなＰＲＮコードを割り当て（ステップＡ７）、また、対象の受信チャンネルの受信バッファ５１５をクリアする（ステップＡ９）。ループＡは、このように行われる。
【００６６】
そして、全ての受信チャンネル５１を対象としたループＡの処理が終了すると、ＣＰＵ５２は、続いてＧＰＳ衛星測位処理を行う。ＧＰＳ衛星測位処理では、全ての受信チャンネル５１のうち、ＧＰＳ衛星信号用のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１を対象として、捕捉されたＧＰＳ衛星信号を基に測位演算を行って現在位置を算出し、算出した現在位置を出力する（ステップＡ１１）。
【００６７】
次いで、ＧＰＳ衛星測位処理による現在位置の測位が成功したか否かを判断し、測位が成功していないならば（ステップＡ１３：ＮＯ）、続いて、ＣＰＵ５２は、全ての受信チャンネル５１のうち、擬似衛星用のＰＲＮコードを割り当てた受信チャンネル５１それぞれを対象としたループＢの処理を行う。ループＢでは、先ず、対象の受信チャンネル５１にて捕捉された擬似衛星信号を基に現在位置を決定する擬似衛星測位処理を行う（ステップＡ１５）。
【００６８】
図１２は、擬似衛星測位処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、ＣＰＵ５２は、対象の受信チャンネル５１にて擬似衛星信号が捕捉されたか否かを判定し、捕捉されていないならば（ステップＢ１：ＮＯ）、擬似衛星配置位置データ５４３において、対象の受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコードに対応付する配置位置情報を消去する（ステップＢ３）。
【００６９】
一方、擬似衛星信号が捕捉されたならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、擬似衛星配置位置データ５４３において、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコード（即ち、当該受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコード）に対応する配置位置情報が記憶されているか否かを判断する。配置位置情報が記憶されているならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、この記憶されている配置位置情報を現在位置として決定し、ホストＣＰＵ６０に出力する（ステップＢ７）。
【００７０】
一方、配置位置情報が記憶されていないならば（ステップＢ５：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、受信メッセージデータ５４２をクリアする（ステップＢ９）。次いで、受信データに含まれるプリアンブルを監視し（ステップＢ１１）、受信データに含まれるプリアンブルを検知したならば（ステップＢ１３：ＹＥＳ）、対象の受信チャンネルの受信バッファ５１５に記憶されているデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する（ステップＢ１５）。続いて、受信データからデータをワード単位で抽出し、該当するワードのデータとして受信メッセージデータ５４２に格納する（ステップＢ１７）。
【００７１】
その後、受信メッセージデータ５４２を参照して、メッセージデータ全体の取得を完了したか否か（即ち、全てのワードのデータを取得したか否か）を判断し、完了していないならば（ステップＢ１９：ＮＯ）、ステップＢ１７に戻る。一方、メッセージデータ全体の取得を完了したならば（ステップＢ１９：ＹＥＳ）、この取得したメッセージデータに含まれる配置位置情報を取得し（ステップＢ２１）、取得した配置位置情報を、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコード（即ち、対象の受信チャンネル５１に割り当てられているＰＲＮコード）に対応付けて、擬似衛星配置位置データ５４３に格納する（ステップＢ２３）。また、取得した配置位置情報を現在位置として決定し、ホストＣＰＵ６０に出力する（ステップＢ２５）。以上の処理を行うと、ＣＰＵ５２は、擬似衛星測位処理を終了する。
【００７２】
擬似衛星測位処理が終了すると、ＣＰＵ５２は、該処理の結果、現在位置が決定されたか否かを判断し、現在位置が決定されたならば（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、ループＢを終了する。一方、現在位置が決定されていないならば（ステップＡ１７：ＮＯ）、続いて、他の受信チャンネル５１を対象としたループＢの処理を行う。ループＢは、このように行われる。
【００７３】
ループＢが終了すると、ＣＰＵ５２は、測位を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＡ１９：ＮＯ）、ステップＡ１に戻り、測位を終了するならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００７４】
［作用・効果］
このように、本実施形態によれば、ＧＰＳ機能を有する携帯電話機１では、ＧＰＳ衛星３から発信されるＧＰＳ衛星信号、及び擬似衛星５から発信される擬似衛星信号を基に現在位置が測位される。擬似衛星信号に基づく現在位置の測位では、捕捉した擬似衛星信号のＰＲＮコードに対応付けられた配置位置情報が擬似衛星配置位置データ５４３に格納されているならば、この格納されている配置位置情報を基に現在位置が決定される。一方、対応する配置位置情報が格納されていないならば、捕捉した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得され、現在位置として決定されるとともに、この擬似衛星信号のＰＲＮコードと対応付けて擬似衛星配置位置データ５４３に格納される。但し、擬似衛星配置位置データ５４３に格納されている配置位置情報のうち、捕捉されていない擬似衛星信号のＰＲＮに対応する配置位置情報は消去される。
【００７５】
つまり、例えば施設内等で携帯電話機１が殆ど移動していない場合には、同じ擬似衛星信号の捕捉が継続されるが、このような場合に、一度捕捉された擬似衛星信号に含まれる配置位置情報が取得された後は、同じ擬似衛星信号の捕捉が継続されている間は記憶されている配置位置情報を用いることで、再度同じ擬似衛星信号を受信して配置位置情報を取得する必要が無い。これにより、擬似衛星信号に基づく現在位置の測位に要する時間の短縮が実現される。
【００７６】
また、捕捉された擬似衛星信号から配置位置情報が取得される際には、受信バッファ５１５に記憶されているデータを利用して、配置位置情報の取得に要する時間の短縮が実現されている。即ち、受信データ中にメッセージデータの先頭を示すプリアンブルが検知されると、受信バッファ５１５に記憶されているデータがワード単位で抽出され、抽出されたワード以外の不足分のワードのデータが受信データから取得されると、１つのメッセージデータの受信が完了する。つまり、従来のように、プリアンブルが検知された後、受信データから全てのワードのデータを取得する必要が無く、これにより、擬似衛星信号に含まれる配置位置情報の取得に要する時間が短縮される。
【００７７】
［変形例］
尚、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００７８】
（Ａ）ホストＣＰＵ
例えば、ベースバンド処理回路部５０のＣＰＵ５２が行う処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ６０がソフトウェア的に行うことにしても良い。
【００７９】
（Ｂ）ＧＰＳ測位装置
上述の実施形態では、ＧＰＳ測位装置を携帯電話機に適用した場合を説明したが、例えば携帯型のナビゲーション装置や車載用のナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
【００８０】
（Ｃ）衛星測位システム
また、上述の実施形態では、ＧＰＳを利用した場合を説明したが、例えばＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal Navigation Satellite System）といった他の衛星測位システムにも同様に適用可能なのは勿論である。
【００８１】
（Ｄ）記録媒体
また、ベースバンド処理プログラム５３１をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して、携帯電話機等の電子機器にインストールする構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】測位システムの概要図。
【図２】擬似衛星信号のフォーマット。
【図３】擬似衛星信号に含まれるメッセージデータの取得方法の説明図。
【図４】携帯型電話機の内部構成図。
【図５】ベースバンド処理回路部の回路構成図。
【図６】ＰＲＮコード割り当てデータのデータ構成例。
【図７】擬似衛星配置位置データのデータ構成例。
【図８】受信メッセージデータのデータ構成例。
【図９】ベースバンド処理回路内のＲＯＭの構成図。
【図１０】ベースバンド処理回路内のＲＡＭの構成図。
【図１１】ベースバンド処理のフローチャート。
【図１２】ベースバンド処理中に実行される擬似衛星測位処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００８３】
１ 携帯電話機、３０ ＧＰＳ受信部、４０ ＲＦ受信回路部、
５０ ベースバンド処理回路部、５１ 受信チャンネル、５１１ 信号捕捉部、
５１２ 相関処理部、５１３ ＰＲＮコード発生部、５１４ 信号追尾部、
５１５ 受信バッファ、５２ ＣＰＵ、
５３ ＲＯＭ、５３１ ベースバンド処理プログラム、５４ ＲＡＭ、
５４１ ＰＲＮコード割り当てデータ、５４２ 受信メッセージデータ、
５４３ 擬似衛星配置位置データ、３ ＧＰＳ衛星、５ 擬似衛星
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置であって、
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、
前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部と、
前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出部と、
前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部と、
前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定部と、
前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定部と、
を備えたＧＰＳ測位装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御部を備えた請求項１に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項３】
前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、
前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備え、
前記新規受信時現在位置決定部は、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得する、
請求項１又は２に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項４】
前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、
前記新規受信時現在位置決定部は、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得する、
請求項３に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のＧＰＳ測位装置を備えた携帯型の電子機器。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置の制御方法であって、
前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出ステップと、
前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定ステップと、
前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定ステップと、
前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定ステップと、
を含む制御方法。
【請求項７】
前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御ステップを含む請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、
前記ＧＰＳ測位装置は、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備えており、
前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するステップである、
請求項６又は７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、
前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するステップである、
請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置に内蔵されたコンピュータに、請求項６〜９の何れか一項に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項１】
ＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置であって、
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、
前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部と、
前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出部と、
前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部と、
前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定部と、
前記検出がなされ、且つ前記判定部により記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定部と、
を備えたＧＰＳ測位装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御部を備えた請求項１に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項３】
前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、
前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備え、
前記新規受信時現在位置決定部は、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得する、
請求項１又は２に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項４】
前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、
前記新規受信時現在位置決定部は、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得する、
請求項３に記載のＧＰＳ測位装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のＧＰＳ測位装置を備えた携帯型の電子機器。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置の制御方法であって、
前記捕捉部による擬似衛星信号の捕捉を検出する擬似衛星信号捕捉検出ステップと、
前記検出に応じて、当該検出された擬似衛星信号と同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定ステップと、
前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていると判定された場合、同じ非実運用ＰＲＮコードに対応する擬似衛星信号の配置位置情報を前記記憶部から読み出し、該配置位置情報から現在位置を決定する再受信時現在位置決定ステップと、
前記検出がなされ、且つ前記判定ステップにおいて記憶されていないと判定された場合、当該検出された擬似衛星信号を追尾して該擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を取得し、該取得した配置位置情報を当該擬似衛星信号の非実運用ＰＲＮコードに対応付けて前記記憶部に記憶させるとともに、該取得した配置位置情報から現在位置を決定する新規受信時現在位置決定ステップと、
を含む制御方法。
【請求項７】
前記記憶部に記憶されている配置位置情報のうち、前記捕捉部により捕捉されていない非実運用ＰＲＮコードに対応付けて記憶されている配置位置情報を消去する情報消去制御ステップを含む請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記擬似衛星信号発信装置は、前記配置位置情報を含む１つのメッセージデータを繰り返し前記擬似衛星信号で発信しており、
前記ＧＰＳ測位装置は、前記捕捉部により捕捉された過去所定時間分の信号を随時更新記憶するリングバッファ部を更に備えており、
前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記メッセージデータのうち、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータ以外の不足分のデータを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号から補填して１つのメッセージデータ全体を取得し、該取得したメッセージデータから配置位置情報を取得するステップである、
請求項６又は７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記メッセージデータは、所定数の単位データで構成されるデータであり、
前記新規受信時現在位置決定ステップは、前記リングバッファ部に既に記憶されているデータのうち最新の単位データから単位データ単位でデータを抽出し、不足分の単位データを、前記追尾によって得られる擬似衛星信号で補填して１つのメッセージデータ全体を取得するステップである、
請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
ＧＰＳ衛星信号を模擬し、実運用されているＧＰＳ衛星に割り当てられているＰＲＮコードである実運用ＰＲＮコード以外のＰＲＮコードである非実運用ＰＲＮコードで配置位置情報を含む所定のデータを変調した擬似衛星信号を発信する擬似衛星信号発信装置からの前記擬似衛星信号及びＧＰＳ衛星信号を、ＰＲＮコードを用いた相関演算を行って捕捉する捕捉部と、前記非実運用ＰＲＮコード別に受信した擬似衛星信号に含まれる配置位置情報を記憶するための記憶部とを備えたＧＰＳ衛星信号を受信して現在位置を測位するＧＰＳ測位装置に内蔵されたコンピュータに、請求項６〜９の何れか一項に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【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２００８−２４１４２２（Ｐ２００８−２４１４２２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１４６７（Ｐ２００７−８１４６７）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【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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