JP2005326281A - 端末装置、測位方法、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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
測位手段40は、位置情報衛星12a等を探索するための探索手段40a等を有し、
端末装置30は、使用可能なすべての探索手段40a等を使用して第1の補足対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉手段と、各位置情報衛星12a等を探索するための端末側同期周波数を示す同期周波数情報を格納するための同期周波数情報格納手段と、第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1差分情報を取得する第1差分情報取得手段と、第1差分情報に基づいて、測位に必要な測位必要数の位置情報衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉手段等、を有する。
【選択図】図5
Description
しかし、GPS受信機の同期手段を構成する例えば、水晶発振器は温度によって周波数が変動する(周波数がずれる)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、前回測位した時のGPS受信機の周波数のずれを示す情報を保持し、次回のGPS衛星からの信号受信の際には、前回の周波数のずれを示す情報に基づいて、上述の受信信号周波数と同期する技術が提案されている。
すなわち、衛星航法システムにおいて、現在位置を3次元測位で測位するためには例えば4個の位置情報衛星から信号を受信する必要がある。
しかし、例えば、4個の位置情報衛星を捕捉するために前記すべての探索手段である例えば、20個を等分して、5個の探索手段で各前記位置情報衛星を捕捉しようとすると、前記端末装置である例えば、GPS受信機の周波数のずれが大きい場合には、長時間必要になる。
そして、前記第1の補足対象衛星を捕捉すると、上述のGPS受信機がその捕捉のために使用した周波数である前記第1捕捉周波数がわかる。この第1捕捉周波数と前記第1の補足対象衛星に対応する前記端末側同期周波数との差分を示す第1差分情報に基づいて、前記測位必要数(例えば、前記第1の捕捉対象衛星以外に3個)の前記位置情報衛星を捕捉するのである。
前記第1差分情報には、前記第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数のずれ(以後、同期周波数のずれと呼ぶ)が示されている。そして、前記端末側同期周波数は各前記位置情報衛星の軌道が同一ではないから、各前記位置情報衛星ごとに異なるが、上述の同期周波数のずれは、前記端末装置側の要因によるものであるから、各前記位置情報衛星について共通である。したがって、前記第1差分情報に基づいて各前記位置情報衛星ごとの同期周波数のずれを補正し、迅速に第2個目以降の前記位置情報衛星を捕捉し、測位することができる。
これにより、前回測位した時の同期周波数のずれと、現在の同期周波数のずれが大きく異なる場合であっても、迅速に位置情報衛星を捕捉して測位することができる端末装置を提供することができる。
前記測位必要数衛星捕捉手段は、前記第1差分情報と前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することを特徴とする。
前記第1差分情報だけでは、上述の同期周波数のずれが正確かどうかを検証できない。
この点、本発明の構成によれば、前記第2差分情報も使用するから、前記第1差分情報に示される上述の同期周波数のずれが正確かどうかを検証したうえで、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することができる。また、前記第1差分情報の正確さが検証されることは、同時に、前記第2差分情報の正確さも検証されることを意味する。
これにより、正確さが検証された前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、迅速に位置情報衛星を捕捉して測位することができる。
一方、前記第2の捕捉対象衛星は、できるだけ多くの前記探索手段で捕捉することによって、短時間で捕捉を完了することができる。
この点、第4の発明の構成によれば、前記追尾必要探索手段を除いた残りの探索手段を使用して前記第2の捕捉対象衛星を捕捉するから、前記第1の捕捉対象衛星から、測位のための情報を取得することを可能としつつ、迅速に前記第2の捕捉対象衛星を捕捉して前記第2差分情報を取得することができる。
そして、第1の捕捉対象衛星と第2の捕捉対象衛星を追尾しておくことにより、測位のために新たに捕捉が必要な前記測位必要数は2次元測位の場合には1個、3次元測位の場合には2個で足りるから、測位に必要な前記位置情報衛星の数である合計3個又は4個の前記位置情報衛星の捕捉時間が短くて足りる。
また、前記第1差分情報と前記第2差分情報によって、上述の同期周波数のずれの正確さは検証されているから、第3個目以降の前記位置情報衛星は探索手段が少なくても迅速に捕捉できる。
このため、第3個目以降の前記位置情報衛星の捕捉は、前記等分残存探索手段によって同時に捕捉することによって、1個ずつ捕捉するよりも迅速に完了することができるのである。
このため、前記端末装置は、前記位置情報衛星からの信号以外の信号(以後、誤信号と呼ぶ)を受信しているにもかかわらず、前記位置情報衛星からの信号を受信したものと間違えて認識する場合がある。誤信号の場合、前記第1差分情報は不正確であるから、他の位置情報衛星の捕捉のために利用することはできない。
この誤信号の場合には、真の位置情報衛星からの信号には載っている位置関連信号が載っていないから、前記端末装置は、捕捉後の追尾をすることができない。このため、前記端末装置は、誤信号であることを認識することができる。
第6の発明の構成によれば、誤信号の場合、前記端末装置が再度前記第1捕捉対象衛星を決定し、真の位置情報衛星からの前記第1差分情報を取得することができる。
これにより、正確さが検証された前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、迅速に位置情報衛星を捕捉して測位することができる。
また、前記第1差分情報と前記第2差分情報によって、上述の同期周波数のずれの正確さは検証されているから、第3個目以降の前記位置情報衛星は探索手段が少なくても迅速に捕捉できる。
このため、第3個目以降の前記位置情報衛星の捕捉は、前記等分残存探索手段によって同時に捕捉することによって、1個ずつ捕捉するよりも迅速に完了することができるのである。
前記端末装置が、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第2の補足対象衛星を捕捉する第2捕捉対象衛星捕捉ステップと、前記端末装置が、前記前記第2の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得ステップと、前記端末装置が、前記第1差分情報に示される前記前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数の差分と、前記第2差分情報に示される前記第2の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第2捕捉周波数の差分とが、ほぼ等しい場合に、前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報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。
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。
図1に示すように、端末30は、複数の位置情報衛星である例えば、GPS衛星12a,12b,12c及び12dから位置関連情報を取得して現在位置を測位するための測位手段である例えば、GPS装置40を有する。
GPS装置40は、GPS衛星12aからは位置関連信号S1を受信し、GPS衛星12bからは位置関連信号S2を受信し、GPS衛星12cからは位置関連信号S3を受信し、GPS衛星12dからは位置関連信号S4を受信する。
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。
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。
さらに、このバス32は各種情報を表示するための表示装置44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40a乃至40tを有する。この探索ユニット40a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40a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。
この探索ユニット40a乃至40tは、GPS衛星12a等を捕捉した後の、追尾にも使用される。
各探索ユニット40a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20個の探索ユニット40a等を有するGPS装置40は、同時に20の周波数を使用することができる。すなわち、GPS装置40は、同時に20のGPS衛星12a等をサーチすることができる。
ここで、一度にサーチすることができる周波数の数をサーチパワーと呼ぶ。上述のGPS装置40は、一度に20の周波数をサーチすることができるから、サーチパワーは20である。
ここで、GPS装置40によるサーチの方法を説明する。
GPS衛星12a等からの信号を取得するためには、GPS装置40側の同期周波数を各衛星の周波数に合わせなければならないのだが、各衛星やGPS装置40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装置40の側の同期周波数を作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装置40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。
これは、上述したように、GPS装置40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装置40の位置における周波数ではなく、GPS装置40が認識するみかけの周波数である。GPS装置40が、信号S1をサーチするためには、このみかけの周波数SH1aと同期する必要がある。言い換えると、GPS装置40が信号S1を捕捉した場合には、みかけの周波数SH1aと同期したことになる。よって、みかけの周波数SH1aを、捕捉周波数とも呼ぶ。
上述の、GPS装置40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装置40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。
GPS装置40は、1回目のサーチSr1、2回目のサーチSr2、3回目のサーチSr3というように同期周波数H2を中心として周波数を徐々に変更して順次サーチを実施して例えば、8回目のサーチSr8において周波数SH1aを捕捉し、GPS衛星12aを捕捉する。
次に、上述のドリフトについて詳細に説明する。
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。
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。
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。
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。
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42に対応する通信部102、表示装置44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。
図5に示すように、第1記憶部108には、第1捕捉対象衛星決定プログラム110が格納されている。第1捕捉対象衛星決定プログラム110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110と制御部100は、複数のGPS衛星12a等から第1の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。
すなわち、第1捕捉対象衛星捕捉プログラム112と制御部100は、使用可能なすべての探索ユニット40a等(図2参照)を使用して第1補足対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉手段の一例である。
同期周波数情報生成プログラム109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、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、同期周波数情報132を生成するための情報である。
制御部100は、生成した同期周波数情報132を端末第2記憶部126に格納する。
同期周波数は、上述のように、各GPS衛星12a等からの信号S1等の発信時の周波数とドップラー効果DP(図3参照)と初期推定ドリフトD1(図3参照)に基づいて設定される。
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。
図6は、端末30が行うサーチとの比較のために、一般的なサーチ状態の1例を示している。
すなわち、図6に示すように、同期周波数情報132に示される各GPS衛星12a等ごとの同期周波数(初期サーチ周波数)H2a乃至H2dを基準に、図2の探索ユニット40a乃至40tをGPS衛星12a乃至12dに分散して、それぞれサーチすると、各GPS衛星12a等を捕捉するために必要な時間tは4必要になる。端末30は、ここで説明した図6に示すようなサーチは行わない。
図7に示すように、端末30の制御部100は、第1捕捉対象衛星決定プログラム110に基づいて、最も迅速に捕捉できると推測されるGPS衛星である例えば、GPS衛星12aを第1捕捉対象衛星に決定し、第1捕捉対象衛星捕捉プログラム112に基づいて、使用可能なすべての探索ユニット40a等(図2参照)を使用してGPS衛星12aを捕捉する。サーチパワーを分散せず、すべての探索ユニット40a等を使用してGPS衛星12aをサーチして捕捉するから、GPS衛星12aを捕捉するために必要な時間tは1で足りる。
このとき、GPS衛星12a以外のGPS衛星12b等のサーチは行わない。
測位部106がGPS衛星12aをサーチして捕捉した際の周波数を第1捕捉周波数と呼ぶ。この第1捕捉周波数は、同期周波数情報132に示される同期周波数とは必ずしも同一ではない。
そして、生成した第1ドリフト情報134を、図5の第2記憶部126に格納する。
上述のように、この同期周波数(初期サーチ周波数)H2a(図8参照)と第1捕捉周波数SH1aの周波数のずれD2(図8参照)をドリフト誤差と呼ぶ。
制御部100は、図5の概位置情報128と衛星軌道情報130によって、各GPS衛星12b等からの信号のドップラー効果は算出することができ、また、測位必要数衛星捕捉プログラム124に基づいて、第1ドリフト情報134はGPS装置40側の情報であるからGPS衛星12a以外のGPS衛星12b等のサーチにも共通して使用する。このため、GPS衛星12b等のサーチはGPS衛星12b等からの信号S2等の端末30の位置における周波数と推測される同期周波数SH1b等(図8参照)を基準に開始することができる。上述のように、第1ドリフト情報134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SH1b等も実際に受信する周波数と極めて近い。このため、GPS衛星12b等の捕捉は、サーチパワーを分散しても迅速に完了することができる。
すなわち、GPS衛星12b等の捕捉が例えば、時間tが1で足りる。これにより、第1捕捉対象衛星12aを捕捉する時間tを1とすると、他のGPS衛星12b等を捕捉するまでの時間tは2で足りる。
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9は端末30の動作例を示す概略フローチャートである。
ステップST1では、図1の端末30は、図5の概位置情報128と衛星軌道情報130に基づいて、GPS衛星12a等のうち、最も迅速に捕捉可能と推測される例えば、GPS衛星12aを第1の捕捉対象衛星に決定する。
すなわち、ステップST1は、端末30が、複数のGPS衛星12a等から第1の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の一例である。
すなわち、ステップST2は、端末30が、使用可能なすべての探索手段を使用して第1の補足対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉ステップの一例である。
ステップST2では、図7に示すように、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に基づいて生成されて同期周波数情報132の一例として図5の第2記憶部に格納されている周波数H2を初期サーチ周波数としてサーチを開始する。
すなわち、ステップST4は、端末30が、第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1ドリフト情報134(第1差分情報)を取得する第1差分情報取得ステップの一例である。
制御部100は、第1のドリフト誤差D2は、同期周波数である初期サーチ周波数と、GPS衛星12aを捕捉した周波数との差分として見積もる。
すなわち、ステップST7は、端末30が、第1差分情報に基づいて、測位に必要な測位必要数の位置情報衛星を捕捉する測位必要数衛星捕捉ステップの一例である。
3次元測位の場合は、測位のためには4個以上のGPS衛星12a等が必要であるが、
ステップST6において、GPS衛星12aは追尾済みなので、測位のために新たに必要なGPS衛星12b等は3個以上である。そして、GPS衛星12b等は、図8に示すように、初期サーチ周波数H2b等を第1差分情報によって補正した新たな同期周波数SH1b等を使用するから、迅速に捕捉することができる。
上述のように、端末30は、使用可能なすべての探索手段を使用して第1の捕捉対象衛星である例えば、GPS衛星12aを捕捉するから、サーチパワーを分散する場合よりも、短時間で1個のGPS衛星12aを捕捉し得る。
そして、GPS衛星12aを捕捉すると、GPS受信機40がその捕捉のために使用した周波数である第1捕捉周波数がわかる。この第1捕捉周波数と前記端末側同期周波数との差分を示す第1差分情報に基づいて、測位必要数(例えば、GPS衛星12a以外に3個)のGPS衛星12b等を捕捉するのである。
第1差分情報には、同期周波数のずれ(ドリフト誤差)が示されているから、第1差分情報に基づいて同期周波数のずれを補正し、迅速に第2個目以降のGPS衛星12b等を捕捉し、測位することができる。
これにより、前回測位した時の同期周波数のずれと、現在の同期周波数のずれが大きく異なる場合であっても、迅速にGPS衛星12a等を捕捉して測位することができる。
次に、第2の実施の形態について、説明する。
第2の実施の形態における端末31の構成は、上記第1の実施の形態の端末30と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図10に示すように、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態と異なり、端末31の第1記憶部108には、第2捕捉対象衛星決定プログラム116、第2捕捉対象衛星捕捉プログラム118、第2ドリフト情報生成プログラム120及びドリフト推定値決定プログラム122が格納されている。
第2捕捉対象衛星決定プログラム116に基づいて、制御部100は、図10の概位置情報128及び衛星軌道情報130に基づいて、迅速に捕捉できると推測されるGPS衛星を第2の捕捉対象衛星として決定する。
ここで、第1捕捉対象衛星である例えば、GPS衛星12aの追尾のために、一部のサーチパワー(追尾必要サーチパワー)である例えば、図2の探索ユニット40a乃至40eの5個は使用しているから、第2捕捉対象衛星である例えば、GPS衛星12bを捕捉するために使用可能なすべてのサーチパワーは、探索ユニット40f乃至40tの15個である。他のGPS衛星12c等はサーチしない状態で、この15個のサーチパワーで第2の捕捉対象衛星であるGPS衛星12bをサーチすることによって、GPS衛星12bを迅速に捕捉し得るのである。
すなわち、測位必要数衛星捕捉プログラム124に従って、制御部100は測位部106によって、追尾必要サーチパワーを除いた残りの探索手段を使用して第2の捕捉対象衛星を探索する。
なお、第1捕捉対象衛星であるGPS衛星12aを追尾する測位部106は、第1捕捉衛星追尾手段の一例である。
ここで、測位部106がGPS衛星12bをサーチして捕捉した際の周波数を第2捕捉周波数と呼ぶ。この第2捕捉周波数は、同期周波数情報132に示される同期周波数とは必ずしも同一ではない。また、上述の第1捕捉周波数とも必ずしも同一ではない。
第2ドリフト情報生成プログラム120の具体的内容は、上述の第2ドリフト情報生成プログラム114と同様である。
制御部100は、生成した第2ドリフト情報136を、図10の第2記憶部126に格納する。
すなわち、第1ドリフト情報134が生成されてから第2ドリフト情報136が生成されるまでの例えば、10秒間に変動すると予測されるドリフトを必然ドリフト変動と呼ぶ。この必然ドリフト変動の最大値は、端末31自身の発熱量や水晶発振器41の温度特性等によってその最大値を予測できる。そして、第1ドリフト情報134に示されるドリフト誤差と、第2ドリフト情報136に示されるドリフト誤差の差分(以下、ドリフト差分と呼ぶ)が、必然ドリフト変動の最大値である例えば、40ヘルツ(Hz)以内であれば、第1ドリフト情報134に示されるドリフト誤差と、第2ドリフト情報136に示されるドリフト誤差がほぼ等しいとみなしてよい。なお、この40ヘルツ(Hz)という必然ドリフトの最大値は実験的に得られた値の1例である。
したがって、上述の必然ドリフト変動が、非常にわずかであっても、端末31が検出することができるドリフト差分の最小値は、サーチステップ単位である。
すなわち、必然ドリフト変動の最大値が例えば、40ヘルツ(Hz)であって、サーチステップが例えば、50Hz(ヘルツ)であれば、ドリフト差分が50ヘルツ(Hz)以内であれば、第1ドリフト情報134に示されるドリフト誤差と、第2ドリフト情報136に示されるドリフト誤差がほぼ等しいと判断するのである。
3次元測位の場合には、合計で4個以上のGPS衛星からの信号を受信することが必要であるが、図10の測位部106は、GPS衛星12a及びGPS衛星12bは捕捉済みなのでそのまま追尾する。したがって、測位に必要なGPS衛星の数は、GPS衛星12a及びGPS衛星12b以外に2個である。
追尾には上述したように例えば、1個のGPS衛星について5個の探索ユニット40a等(図2参照)を使用する。GPS衛星12a及びGPS衛星12bの2個の追尾のためには例えば、探索ユニット40a乃至40jの10個を使用する。そして、図2のGPS装置40が有するすべての探索ユニット40a等の合計20個から、GPS衛星12a及びGPS衛星12bの2個の追尾のために使用する10個を除いた残存サーチパワーである、10個の探索ユニット40k乃至40tを2個のGPS衛星に等分に使用して、2個のGPS衛星である例えば、GPS衛星12c及びGPS衛星12dをサーチして捕捉する。
すなわち、図10の制御部100は、測位必要数衛星捕捉プログラム124に基づいて、使用可能なすべての探索ユニット40a等から第1の捕捉対象衛星を追尾するために必要な探索ユニットと第2の捕捉対象衛星を追尾するために必要な探索ユニットとを除いた残存探索ユニット40k等を、測位必要数で等分した等分残存探索手段を使用して、測位必要数の各位置情報衛星を捕捉するのである。
これにより、正確さが検証された第1差分情報又は第2差分情報に基づいて、迅速にGPS衛星12c等を捕捉して測位することができる。
これは、現代においては、各種無線システムの発展によって電波(電磁波)が満ち溢れているため、端末30は、GPS衛星12a等からの信号以外の信号(誤信号と呼ぶ)を受信しているにもかかわらず、GPS衛星12a等からの信号を受信したものと間違えて認識する場合がある。誤信号の場合、第1差分情報は不正確であるから、他のGPS衛星12c等の捕捉のために利用することはできない。
この誤信号の場合には、真のGPS衛星12a等からの信号には載っている位置関連信号が乗っていないから、端末31は、捕捉後の追尾をすることができない。このため、端末31は、誤信号であることを認識することができる。
したがって、誤信号の場合、端末31が再度第1捕捉対象衛星を決定することによって、真のGPS衛星12a等からの第1差分情報を取得することができる。
以上のように、端末31は構成されるが、以下その動作例を説明する。
図11、図12、図13及び図14は端末31の動作例を示す概略フローチャートである。
端末31は、第1の実施の形態の端末30と同様に、図11のステップST1乃至ステップST5を経て、第1のドリフト誤差を決定する。具体的には、図10の制御部100は、第1の捕捉対象衛星に決定された例えば、GPS衛星12a(ステップST1)をすべてのサーチパワーを使用して捕捉し(ステップST2)、その捕捉が成功すれば(ステップST3)、第1のドリフト誤差を見積もり(ステップST4)、図8のドリフト誤差D2として示される第1のドリフト誤差を決定する(ステップST5)。そして、図10に示すように、第1のドリフト誤差を第1ドリフト情報134として第2格納部126に格納する。
上述のステップST6は、端末31が、一つのGPS衛星を追尾するために必要な追尾必要探索手段を使用して、第1の捕捉対象衛星を追尾する第1捕捉対象衛星追尾ステップの一例である。
すなわち、図10の制御部100は、ステップST21において、第2の捕捉対象衛星を例えば、図1のGPS衛星12bに決定し、使用可能なすべてのサーチパワーを使用してGPS衛星12bの捕捉を開始し(ステップST22)、その捕捉が完了すれば(ステップST23)、第2のドリフト誤差を見積もり(ステップST24)、第2のドリフト誤差を決定する(ステップST25)。制御部100は、生成した第2のドリフト誤差を第2ドリフト情報136として、第2格納部126に格納する。
上述のステップST21は、端末31が、第1捕捉対象衛星捕捉ステップ(ステップST2)の実行後に、複数のGPS衛星12b等から第2の捕捉対象衛星を決定する第2捕捉対象衛星決定ステップの一例である。なお、本実施の形態の端末31は、ステップST21をステップST5の後に実行するが、本実施の形態とは異なり、ステップST2の後であればステップST5の後に限らなくてもよい。
ステップST24は、端末側同期周波数である図8の初期サーチ周波数H2と、第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得ステップの一例である。
そして、制御部100は、このドリフト推定値情報134を使用して、図14のステップST41以下を実行する。
そして、端末31は、使用可能なサーチパワーを捕捉対象衛星数である2で等分し(ステップST42)、第3の捕捉対象衛星であるGPS衛星12c及び第4の捕捉対象衛星であるGPS衛星12dをサーチすることよって捕捉する(ステップST43)。
そして、端末31は、測位に成功すれば(ステップST44)、現在位置を算出し(ステップST45)、図10の表示部に現在位置を表示する。
すなわち、第2差分情報を使用することによって、第1差分情報が正確かどうかを検証したうえで、測位必要数のGPS衛星12c等を捕捉することができるから、正確さが検証された第1差分情報又は第2差分情報に基づいて、迅速にGPS衛星12c等を捕捉して測位することができる。
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、第1捕捉対象衛星捕捉ステップと、第1差分情報取得ステップと、第2捕捉対象衛星決定ステップと、第2捕捉対象衛星捕捉ステップと、第2差分情報取得ステップと、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。
Claims (14)
- 複数の位置情報衛星から位置関連情報を取得して現在位置を測位するための測位手段を有する端末装置であって、
前記測位手段は、前記位置情報衛星を探索するための探索手段を有し、
前記端末装置は、
前記複数の位置情報衛星から第1の捕捉対象衛星を決定する第1捕捉対象衛星決定手段と、
使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第1の補足対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉手段と、
各前記位置情報衛星を探索するための端末側同期周波数を示す同期周波数情報を格納するための同期周波数情報格納手段と、
前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と、前記第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1差分情報を取得する第1差分情報取得手段と、
前記第1差分情報に基づいて、前記測位に必要な測位必要数の位置情報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。 - 前記位置情報衛星から第2の捕捉対象衛星を決定する第2捕捉対象衛星決定手段と、
使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第2の補足対象衛星を捕捉する第2捕捉対象衛星捕捉手段と、
前記第2の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と、前記第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得手段と、
を有し、
前記測位必要数衛星捕捉手段は、前記第1差分情報と前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項1に記載の端末装置。 - 前記測位必要数衛星捕捉手段は、前記第1差分情報に示される前記第1の補足対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数の差分と、前記第2差分情報に示される前記第2の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第2捕捉周波数の差分とが、ほぼ等しい場合に、前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項2に記載の端末装置。
- 1個の前記位置情報衛星を追尾するために必要な追尾必要探索手段を使用して、捕捉した前記第1の捕捉対象衛星を追尾する第1捕捉対象衛星追尾手段を有し、
前記測位必要数衛星捕捉手段は、前記追尾必要探索手段を除いた残りの探索手段を使用して前記第2の捕捉対象衛星を捕捉することを特徴とする請求項2又は請求項3のいずれかに記載の端末装置。 - 前記測位必要数衛星捕捉手段は、使用可能なすべての探索手段から前記第1の捕捉対象衛星を追尾するために必要な前記追尾必要探索手段と前記第2の捕捉対象衛星を追尾するために必要な前記追尾必要探索手段とを除いた残存探索手段を、前記測位必要数で等分した等分残存探索手段を使用して、前記測位必要数の各位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項4に記載の端末装置。
- 前記第1捕捉対象衛星追尾手段が前記第1の捕捉対象衛星の追尾ができない場合には、前記端末装置が、再度前記第1の捕捉対象衛星を決定することを特徴とする請求項4又は請求項5のいずれかに記載の端末装置。
- 複数の位置情報衛星から位置関連情報を取得して現在位置を測位するための測位手段を有する端末装置が、前記複数の位置情報衛星から第1の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、使用可能なすべての探索手段を使用して前記第1の捕捉対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記端末装置が、各前記位置情報衛星を捕捉するために保持している端末側同期周波数情報に示される前記第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1差分情報を取得する第1差分情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記第1差分情報に基づいて、前記測位に必要な測位必要数の位置情報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測位方法。 - 前記端末装置が、前記第1捕捉対象衛星捕捉ステップの実行後に、前記複数の位置情報衛星から第2の捕捉対象衛星を決定する第2捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第2の捕捉対象衛星を捕捉する第2捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記第2の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得ステップと、
を有し、
前記測位必要数衛星捕捉ステップにおいて、前記端末装置が、前記第1差分情報と前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項7に記載の測位方法。 - 前記測位必要数衛星捕捉ステップにおいて、前記端末装置が、前記第1差分情報に示される前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数の差分と、前記第2差分情報に示される前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第2捕捉周波数の差分とが、ほぼ等しい場合に、前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項8に記載の測位方法。
- 前記端末が、一つの前記位置情報衛星を追尾するために必要な追尾必要探索手段を使用して、前記第1捕捉対象衛星捕捉ステップにおいて捕捉した第1の捕捉対象衛星を追尾する第1捕捉対象衛星追尾ステップを有し、
前記追尾必要探索手段を除いた残りの探索手段を使用して前記第2捕捉対象衛星捕捉ステップを実行することを特徴とする請求項8又は請求項9のいずれかに記載の測位方法。 - 前記測位必要数衛星捕捉ステップにおいては、使用可能なすべての探索手段から前記第1捕捉対象衛星を追尾するために必要な前記追尾必要探索手段と前記第2捕捉対象衛星を追尾するために必要な前記追尾必要探索手段とを除いた残存探索手段を、前記測位必要数で等分した等分残存探索手段を使用して、前記測位必要数の各位置情報衛星を捕捉することを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の測位方法。
- 前記第1捕捉対象衛星追尾ステップにおいて、前記第1の捕捉対象衛星の追尾ができない場合には、前記端末装置が、再度前記第1捕捉対象衛星決定ステップを実行することを特徴とする請求項10又は請求項11のいずれかに記載の測位方法。
- コンピュータに、
複数の位置情報衛星から位置関連情報を取得して現在位置を測位するための測位手段を有する端末装置が、前記複数の位置情報衛星から第1の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、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第1の捕捉対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記端末装置が、前記位置情報衛星を捕捉するために保持している端末側同期周波数情報に示される前記第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1差分情報を取得する第1差分情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記複数の位置情報衛星から第2の捕捉対象衛星を決定する第2捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第2の補足対象衛星を捕捉する第2捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記端末装置が、前記前記第2の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記第1差分情報に示される前記前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数の差分と、前記第2差分情報に示される前記第2の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第2捕捉周波数の差分とが、ほぼ等しい場合に、前記第1差分情報又は前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報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。 - コンピュータに、
複数の位置情報衛星から位置関連情報を取得して現在位置を測位するための測位手段を有する端末装置が、前記複数の位置情報衛星から第1の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、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第1の捕捉対象衛星を捕捉する第1捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記端末装置が、前記位置情報衛星を捕捉するために保持している端末側同期周波数情報に示される前記第1の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第1の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第1捕捉周波数との差分を示す第1差分情報を取得する第1差分情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記複数の位置情報衛星から第2の捕捉対象衛星を決定する第2捕捉対象衛星決定ステップと、
前記端末装置が、使用可能なすべての前記探索手段を使用して前記第2の補足対象衛星を捕捉する第2捕捉対象衛星捕捉ステップと、
前記端末装置が、前記前記第2の捕捉対象衛星に対応する端末側同期周波数と、前記第2の捕捉対象衛星を捕捉した周波数である第2捕捉周波数との差分を示す第2差分情報を取得する第2差分情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記第1差分情報に示される前記前記第1の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第1捕捉周波数の差分と、前記第2差分情報に示される前記第2の捕捉対象衛星に対応する前記端末側同期周波数と前記第2捕捉周波数の差分とが、ほぼ等しい場合に、前記第1差分数情報又は前記第2差分情報に基づいて、前記測位必要数の位置情報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。
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