JP4930038B2

JP4930038B2 - Ｇｐｓ受信装置およびｇｐｓ受信方法

Info

Publication number: JP4930038B2
Application number: JP2006343695A
Authority: JP
Inventors: 心平松田; 国雄岡田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: JP2008157645A

Description

本発明は、ＧＰＳ受信装置およびＧＰＳ受信方法に関し、特に、ＧＰＳ信号の航法メッセージに基づいて現在位置を測定するＧＰＳ受信装置およびＧＰＳ受信方法に関するものである。

ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）は、複数の衛星からの電波を受信して、現在位置を検出するシステムである。この場合の衛星は静止衛星ではなく、高度２万ｋｍを周回し、地球に対して刻々と位置が変化する３２個の衛星である。現在位置を検出するためには、３２個の衛星の中の最低３個の衛星からＧＰＳ信号を受信する必要がある。実際は、４個の衛星からＧＰＳ信号を受信して現在位置を検出している。各衛星からの航法メッセージのＧＰＳ信号は、決まった順番で５０ｂｐｓ（ビット／秒）の速度で３０秒のメインフレームが送信される。このメインフレームは、各フレームが６秒の５個のサブフレームで構成され、各サブフレームは３００ビットのデータで構成されている。第１ないし第５の５個のサブフレームのうち、第１のサブフレーム（サブフレーム＃１）には、各衛星の状態とクロック補正係数、第２、第３のサブフレーム（サブフレーム＃２、＃３）には、各衛星の軌道情報である「エフェメリス」が格納され、第４および第５の２個のサブフレーム（サブフレーム＃４、＃５）には、３２個のすべての衛星に共通の概略軌道情報である「アルマナック」が格納されている。

ＧＰＳを利用した位置検出の技術に関しては、多くの提案がなされている。
例えば、ある提案のＧＰＳ航法装置においては、エフェメリスのデータをサブフレーム単位に分割収集し、メモリに保存することによって、データ収集に要する時間を短くするようになっている。具体的には、サブフレーム収集フラグを設けて、サブフレームの収集に応じてこのフラグを１（有効）にセットする。したがって、一度収集したサブフレームであるか否かをフラグで判定するので、そのサブフレームを再度収集する必要がなくなり、収集する時間を短縮できる。（特許文献１参照）
また、ある提案のＧＰＳ受信機においては、複数のチャンネルを持つ検波部と、検波部で復調した衛星から送信される航法メッセージを収集するメッセージ収集部と、収集したメッセージを解析するメッセージ解析部と、伝搬時間と衛星の位置から受信機の位置を算出する測位部と、各チャンネルのメッセージ収集部に対して航法メッセージを走査するタイミングを指定するタイミング指定部とを備え、１チャンネル以上で航法メッセージを収集した場合に、他のチャンネルに対してメッセージの収集タイミングを指定する。したがって、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージの先頭を示すビットパターンであるプリアンブルパターンを早く検出し、すべてのチャンネルでプリアンブルパターンを検出するまでの時間を短縮し、航法メッセージをすばやく収集することにより、測位不能時間を短縮する。（特許文献２参照）
また、ある提案のＧＰＳ受信装置においては、複数のチャンネルにおいてそれぞれＧＰＳ衛星を捕捉することができ、その捕捉したＧＰＳ衛星からの衛星データから取り出した時間情報と、ＧＰＳ受信装置側にて計時した現在時刻とに基づいて、ＧＰＳ衛星と現在位置（ＧＰＳ受信装置の位置）との間の距離を測定する。また衛星データに含まれる詳細軌道情報（エフェメリス）を取り出して衛星位置を計算し、さらに測定した距離を加味して、ＧＰＳ受信装置の位置を算出する。これにより、衛星データとの同期確立を早期に行えるようにし、測位を開始するまでの時間を短縮する。（特許文献３参照）
また、ある提案のＧＰＳ位置検出装置においては、ＧＰＳアンテナと、ＧＰＳ電波の受信強度を推測するための周囲の環境条件を検知する環境センサと、ＧＰＳ衛星捕捉のための行列サーチ処理回路を含んだＧＰＳ測位演算処理部とを備え、行列サーチ処理回路に所定の積算演算処理を実行する機能を付加し、環境センサの出力によって推測されたＧＰＳ電波の受信強度に応じて、積算演算処理を選択的に実行させて、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を捕捉して航法メッセージを解読する。（特許文献４参照）
特公平３−４２７９３号公報特開平１１−３０４８９９号公報特開２０００−２９２５２１号公報特開２００２−２５０７６４号公報

上記特許文献１ないし特許文献４を含め、ＧＰＳを利用した従来の位置検出では、特定のタイミングを狙ってＧＰＳ信号を測定するものではなかった。このため、測位を完了するまでの時間であるＴｉｍｅＴｏＦｉｒｓｔＦｉｘ（ＴＴＦＦ）にばらつきがあり、ＴＴＦＦの平均時間が長くなるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、特定のタイミングを狙ってＧＰＳ信号を測定することにより、測位を完了するまでの平均時間を短縮することを目的とする。

請求項１に記載のＧＰＳ受信装置は、現在時刻を計時する計時手段と、衛星から送信される航法メッセージを受信する受信手段と、現在位置の事前測定の指示に応答して、前記受信手段を所定時間動作させるとともに、前記受信手段を動作状態にしてから前記航法メッセージに含まれるサブフレームが安定して受信可能となるまでのオフセット時間を測定するオフセット時間測定手段と、前記オフセット時間の測定終了後、前記受信手段が動作状態にある間にサブフレームを取得するとともに、当該受信されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号を取得する第１のサブフレーム取得手段と、前記第１のサブフレーム取得手段により取得されたサブフレームが第１番目のサブフレームであるか否かを判別するサブフレーム判別手段と、前記サブフレーム判別手段により第１番目のサブフレームであると判別された場合は、第２番目のサブフレーム及び第３番目のサブフレームを取得し、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第１の現在位置算出手段と、前記サブフレーム判別手段により第１番目のサブフレームでないと判別された場合は、前記計時手段により計時された現在時刻と、前記オフセット時間測定手段により測定されたオフセット時間と、前記第１のサブフレーム取得手段により取得されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号とに基づいて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得するために前記受信手段を動作状態にする時刻を算出する時刻算出手段と、前記時刻算出手段により算出された時刻に前記受信手段を動作させて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得し、当該取得した第１番目のサブフレーム乃至第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第２の現在位置算出手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載のＧＰＳ受信方法は、現在時刻を計時する計時手段と、衛星から送信される航法メッセージを受信する受信手段と、を有するＧＰＳ受信装置のＧＰＳ受信方法であって、現在位置の事前測定の指示に応答して、前記受信手段を所定時間動作させるとともに、前記受信手段を動作状態にしてから前記航法メッセージに含まれるサブフレームが安定して受信可能となるまでのオフセット時間を測定するオフセット時間測定ステップと、前記オフセット時間の測定終了後、前記受信手段が動作状態にある間にサブフレームを取得するとともに、当該受信されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号を取得する第１のサブフレーム取得ステップと、前記第１のサブフレーム取得ステップにより取得されたサブフレームが第１番目のサブフレームであるか否かを判別するサブフレーム判別ステップと、前記サブフレーム判別ステップにより第１番目のサブフレームであると判別された場合は、第２番目のサブフレーム及び第３番目のサブフレームを取得し、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第１の現在位置算出ステップと、前記サブフレーム判別ステップにより第１番目のサブフレームでないと判別された場合は、前記計時手段により計時された現在時刻と、前記オフセット時間測定ステップにより測定されたオフセット時間と、前記第１のサブフレーム取得ステップにより取得されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号とに基づいて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得するために前記受信手段を動作状態にする時刻を算出する時刻算出ステップと、前記時刻算出ステップにより算出された時刻に前記受信手段を動作させて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得し、当該取得した第１番目のサブフレーム乃至第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第２の現在位置算出ステップと、を実行することを特徴とする。

本発明によれば、特定のタイミングを狙ってＧＰＳ信号を測定することにより、測位を完了するまでの平均時間を短縮できるという効果が得られる。

以下、本発明によるＧＰＳ受信装置の実施形態について、図１ないし図８を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明は、その技術的範囲の属する限り、当業者によって容易に考えられる様々な変形例が可能である。

図１は、本発明の実施形態におけるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施形態のＧＰＳ受信装置は、アンテナ１、高周波処理部２、ＧＰＳ信号処理部３、時計部７で構成されている。なお、図には示していないが、ユーザの指示を入力する操作部やＧＰＳ信号処理部３から出力される時間情報および位置情報を表示するディスプレイなどを有するシステム、各部に電力を供給する電源等がこの装置に含まれている。
アンテナ１は、衛星からの電波を受信して高周波処理部２に入力する。高周波処理部（ＲＦ）２は、入力された電波を必要なレベルに増幅してＧＰＳ信号処理部３に入力する。ＧＰＳ信号処理部３は、衛星信号処理部４、位置演算部５、測定開始時間管理部６を有する。衛星信号処理部４は、ベースバンド処理部（ＢＢ）を有し、複数のサーチ・エンジン、同期検出部、ＲＦ制御部（いずれも図示せず）を有し、高周波処理部２から入力された高周波信号の中からＧＰＳ信号を抽出して復調し、アナログ信号からデジタル信号のベースバンド信号に変換する。位置演算部５は、衛星信号処理部４から得られるデータに基づく演算によって現在位置を検出する。測定開始時間管理部６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）などで構成され、時計部７から得られる現在時刻に基づいて、高周波処理部２、衛星信号処理部４、位置演算部５を制御する。時計部７は、現在時刻を表示する共に、位置演算部５によって検出された現在位置を表示する。

図２は、ＧＰＳ信号の航法メッセージであるサブフレームのフォーマットを示す図である。５個のサブフレームで１フレームが構成され、サブフレーム＃１からサブフレーム＃５まで順番に送信される。上記したように、サブフレーム＃１ないしサブフレーム＃３は、各衛星における固有のデータ（「エフェメリス」と称する）で構成され、サブフレーム＃４およびサブフレーム＃５は、同期してＧＰＳ信号を送信する３２個の衛星に共通するデータ（「アルマナック」と称する）で構成されている。サブフレーム＃４、＃５については、１回ではアルマナックの全てのデータを送信できないので、図２に示すように２５ページに分割して送信される。現在位置を検出するためには、最低３個の衛星のそれぞれに対応する位置情報を取得する必要がある。

図３は、図２のサブフレーム＃１乃至サブフレーム＃５のさらに詳細な内容を示す図である。図３（Ａ）に示すように、メインフレームは３０秒の時間長からなる１５００ビットで構成され、３２個の衛星から３０秒ごとにメインフレームが送信される。図３（Ｂ）に示すように、各サブフレームは、６秒の時間長からなる３００ビットで構成されている。また、各サブフレームの先頭には、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry）のデータがあり、次に、同じく３０ビットのＨＯＷ（Handover Word）のデータが続き、その後に、２４０ビットのクロック、各衛星の状態を示すデータ（サブフレーム＃１）、各衛星に固有の詳細軌道情報などのエフェメリスのデータ（サブフレーム＃２、＃３）、３２個の衛星に共通する概略軌道情報や電離層補正情報などのアルマナックのデータ（サブフレーム＃４、＃５）が続く。

航法メッセージのＧＰＳ信号は、衛星打ち上げ後の最初の送信開始を１週００秒として、実時間の経過を週および秒で管理している。すなわち、任意のｗ番目の週の００秒、３０秒、６０秒…６０４７３９秒、６０４７６９秒、（ｗ＋１）番目の週の００秒、３０秒、６０秒…にサブフレーム＃１の送信が開始される。

図４〜図６は、測定開始時間管理部６によって実行されるＧＰＳ受信方法を示すフローチャートであり、図７は、ＧＰＳ受信方法の具体例である。
図４のフローチャートにおいて、まずイニシャライズ処理がなされ、装置内のレジスタ、フラグ及びメモリの内容が初期化される（ステップＳ１）。この後、現在位置の測定指示が外部よりなされた否か判別し（ステップＳ２）、指示がなされていないなら、現在位置測定以外のその他の処理がなされ（ステップＳ３）、再びステップＳ１の処理に戻る。

一方、測定指示がなされたと判断されると、ステップＳ４に進み、この指示が事前測定、つまり最初の測定指示であるか否かを判別する。もし事前測定であるならば、ＲＦ（高周波処理部２）、ＢＢ（衛星信号処理部４のベースバンド処理部４）の電源をオンにして（ステップＳ５）、オフセット時間の測定を開始するとともに（ステップＳ６）、位置情報の測定を開始する（ステップＳ７）。ここでオフセット時間とは、ＲＦ、ＢＢがその電源をオンされてからサブフレーム情報を安定して受信可能になるまでの時間である。次に、任意のサブフレームのＴＬＭの最初の８ビットであるプリアンブルパターンを受信して同期が確立したか否かを判別する（ステップＳ８）。

ステップＳ８の処理において同期が確立したと判断すると、まずこの時点で計測されたオフセット時間をストアする（ステップＳ９）。続いてステップＳ１０に進み、受信されているサブフレームの開始時刻（図７ではＴ０）を取得してストアする（ステップＳ１０）。この時刻は基本的には衛星から取得されるサブフレームに含まれる時刻である。これ以外の方法として、本装置の時計部７から取得しても良い。ただし、これは取得されるサブフレームに含まれる衛星時刻と一致していることが前提であり、このためには衛星からの時刻を取得し、この取得された衛星時刻により時計部７の時刻を補正する等の時刻同期の手段が考えられる。
一方、同期が確立しない場合、これは受信環境が悪い場合等が考えられるが、この状態が所定時間経過したか否か判別し（ステップＳ１１）、所定時間経過したと判別された場合はＲＦ、ＢＢの電源をオフして（ステップＳ１２）、ステップＳ２に戻り、再び測定指示がなされるのを待つ。つまり、現在位置測定処理を中止する。

ここでステップＳ１０の処理以降の説明に戻る。このステップＳ１０の処理がなされると図５のステップＳ１３に進み、現在受信しているサブフレーム１個分の情報を取得する（図７ではサブフレーム＃２）。そしてこの取得された情報からサブフレーム番号（図７においては「２」）を抽出してストアする（ステップＳ１４）。
また、ステップＳ１０にて取得される時刻として衛星からの時刻を用いる場合は、ステップＳ１３の処理を先に行い、取得したサブフレームに含まれる衛星時刻を抽出するという処理にしても良い。

事前測定の基本的な処理はここで終了するが、本実施形態ではこの取得されたサブフレーム番号が「１」である場合には、引き続き現在位置測定の処理を行うように構成されている。
つまり、ステップＳ１４の処理の後、取得されたサブフレーム番号が「１」であるか否か判別し（ステップＳ１５）、「１」である場合は引き続いてサブフレーム＃２及び＃３の情報を取得する（ステップＳ１６）。そしてこの取得されたサブフレーム＃１〜＃３のデータをデコードすることにより現在位置情報を演算する（ステップＳ１７）。そして、ＲＦ、ＢＢの電源をオフする（ステップＳ１８）。
一方、ステップＳ１４の処理にて、取得されたサブフレーム番号が「１」でないと判別された場合にはそのままステップＳ１８に進み、ＲＦ、ＢＢの電源をオフする。
そしてこのＳ１８の処理の後は、ステップＳ２に戻り、再び測定開始指示が為されるのを待つ。
以上が事前測定処理の動作である。

次にこの事前測定処理が為されて、オフセット時間、サブフレーム番号及びサブフレーム開始時刻がストアされた後に、再び測定指示がなされた場合の動作について説明する。
この場合は図４のステップＳ４から、図６のステップＳ１９の処理に進む。この処理において、時計部７にて計時された現時刻を取得する。続いてこの取得された現時刻、そしてストアされているサブフレーム番号及びサブフレーム開始時刻、さらにオフセット時間に基づいてこの後到来するサブフレーム＃１を取得するためにＲＦ、ＢＢをオンすべき時刻を算出する（ステップＳ２０）。

具体的には、ストアされたフレーム開始時刻から現時刻までの経過時間を算出し、この経過時間とストアされたサブフレーム番号から、現時刻において受信されるサブフレームの番号を算出、この算出されたサブフレーム番号からその後にくるサブフレーム＃１の開始時間（図７における時刻Ｔ１）を算出する。そしてこのサブフレーム＃１の開始時間からオフセット時間を減算してオンすべき時刻（図７におけるＴｏｎ）とする。この現時刻がこの算出されたオンすべき時刻を経過している場合は、このオンすべき時刻に３０秒を加算してさらにその次のサブフレーム＃１を取得できるようにする。
もちろんこのオンすべき時刻の算出方法は上記方法に限るものではない。ストアされたサブフレーム番号、サブフレーム開始時刻から、そのフレームにおけるサブフレーム＃１の開始時刻をまず算出し、この時刻と現時刻とからこの後にくるサブフレーム＃１の開始時刻を算出するようにしてもよい。

ステップＳ２０の処理にてオンすべき時刻が算出された後、ステップＳ２１に進み、このオンすべき時間が到来するまで待機する。そしてオンすべき時間が到来すると、ＲＦ、ＢＢの電源をオンし（ステップＳ２２）、位置測定を開始する（ステップＳ２３）。次に、任意のサブフレームのＴＬＭの最初の８ビットであるプリアンブルパターンを受信して同期が確立したか否かを判別する（ステップＳ２４）。
ここにおいて同期が確立したと判断されると、サブフレーム＃１〜＃３の情報を取得する（ステップＳ２５）。そしてこの取得されたサブフレーム＃１〜＃３のデータをデコードすることにより現在位置情報を演算する（ステップＳ２６）。そして、ＲＦ、ＢＢの電源をオフする（ステップＳ２７）。この後ステップＳ２に戻り、再び測定指示がなされるのを待つ。
一方、受信環境が悪い場合等で同期が確立しない場合、これが所定時間経過したか否か判別し（ステップＳ２８）、所定時間経過したと判別された場合は、そのままＳ２７に進んでＢＢの電源をオフする。つまり、現在位置測定処理を中止する。

このように本実施形態においては、事前測定にて取得されるサブフレームの番号とその開始時刻、さらには安定した受信ができるまでのオフセット時間を取得して記憶しておくことにより、それ以降の現在位置測定では必要なデータを取得するに最も良いタイミングを狙ってＲＦ、ＢＢの電源をオンするため、測位を完了するまでの平均時間を短縮でき、これによって測位に必要な消費電力の低減も図ることができるという効果が得られる。

この実施形態の変形例として、取得されたサブフレーム番号及び開始時間をそのままストアするのではなく、事前測位処理の段階でこれらのデータからサブフレーム＃１の開始時刻を算出してストアする構成としてもよい。

図８は事前処理にてサブフレーム＃１の開始時刻を算出し、それ以降の測定指示においては、このサブフレーム＃１の開始時刻から、現時刻以降に受信されるサブフレーム＃１取得のためのオン時刻を算出するフローチャートを示す。
図８は、図５のフローチャートにステップＳ２９及びＳ３０を付加したものであり、図９は、図６のフローチャートのステップＳ２０をステップＳ３１に置き換えたものであり、その他は同じである。

図８のフローチャートにおいて、事前測定処理にてストアされたサブフレーム番号が「１」の場合（ステップＳ１５がＹＥＳ）は、Ｓ１６〜S１８の処理を行うが、ＮＯの場合は、ストアされたサブフレーム番号及びそのサブフレーム開始時刻から、そのサブフレーム＃１の開始時刻を算出する（ステップＳ２９）。この算出されたサブフレーム＃１の開始時刻は、取得されたサブフレーム番号の直前のものであっても直後のものであっても良い。そしてこの算出されたサブフレーム＃１の開始時刻をストアされているサブフレーム開始時刻と置き換えてストアする。

図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１９により時計部７より現時刻を取得した後、この取得された現時刻、オフセット時間及びストアされているサブフレーム＃１の開始時刻に基づいてこの後到来するサブフレーム＃１を取得するためにＲＦ、ＢＢをオンすべき時刻を算出する（ステップＳ３１）。この後の処理は図７のＳ２１以降の処理と同じである。
このように構成すれば、事前測定処理にてサブフレーム＃１の開始時刻を算出しておくため、その後測定指示があった場合におけるオン時間の演算処理の負担が軽減する。

図１０は、実施形態の位置検出装置および従来例の位置検出装置におけるＴＴＦＦを比較した図である。図１０において、点線のグラフが従来例の位置検出装置におけるＴＴＦＦであり、一点鎖線のグラフが実施形態の位置検出装置におけるＴＴＦＦである。従来例の位置検出装置の場合には、測定開始時刻から８０％の取得割合に達するまでの時間が約４８秒であるのに対して、実施形態の位置検出装置の場合には、測定開始時刻から８０％の取得割合に達するまでの時間が約３３秒に短縮されている。

図１１は、実施形態の位置検出装置および従来例の位置検出装置におけるＴＴＦＦの平均時間を比較した図である。従来例の位置検出装置の場合には、ＴＴＦＦの平均時間は約４４秒であるのに対して、実施形態の位置検出装置の場合には、ＴＴＦＦの平均時間は約３９秒に短縮されている。

以上のように、この実施形態によれば、ＧＰＳ受信装置は、現在時刻を計時する時計部７、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージを構成する第１番目のサブフレーム＃１乃至第５番目のサブフレーム＃１のうち任意の１個のサブフレームの送信開始時刻およびサブフレーム番号を取得する高周波処理部２および衛星信号処理部４、時計部７から得られる現在時刻と取得された送信開始時刻およびサブフレーム番号とに基づいて、測定すべき航法メッセージに対する測定開始時刻を決定する測定開始時間管理部６、測定開始時間管理部６によって決定された測定開始時刻から取得されたサブフレーム＃１乃至第サブフレーム＃３のデータに基づいて現在位置を検出する位置演算部５を備えている。
したがって、特定のタイミングを狙ってＧＰＳ信号を測定することにより、測位を完了するまでの平均時間を短縮することができる。

また、上記実施形態において、測定開始時間管理部６は、１個のサブフレームの送信開始時刻およびサブフレーム番号を取得可能な第１の期間およびサブフレーム＃１乃至サブフレーム＃３のデータを取得可能な第２の期間に、高周波処理部２および衛星信号処理部４のベースバンド処理部に対して電源を供給する。
したがって、電力の消費が必要最小限の期間だけでよいので、コイン型電池のように、長時間の電源供給が困難な装置でも、安定して位置情報を得ることができる。

本発明の実施形態におけるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図。ＧＰＳ信号の航法メッセージであるサブフレームのフォーマットを示す図。図２のサブフレームの詳細な内容を示す図。実施形態におけるＧＰＳ受信方法のフローチャート。図４に続くＧＰＳ受信方法のフローチャート。図４に続くＧＰＳ受信方法のフローチャート。実施形態におけるＧＰＳ受信方法の具体例を示す図。実施形態の変形例におけるＧＰＳ受信方法のフローチャート。図７に続くＧＰＳ受信方法のフローチャート。実施形態のＧＰＳ受信装置および従来例のＧＰＳ受信装置におけるＴＴＦＦを比較した図。実施形態のＧＰＳ受信装置および従来例のＧＰＳ受信装置におけるＴＴＦＦ平均時間を比較した図。

符号の説明

１アンテナ
２高周波処理部
３ＧＰＳ信号処理部
４衛星信号処理部
５位置演算部
６測定開始時間管理部
７時計部

Claims

現在時刻を計時する計時手段と、
衛星から送信される航法メッセージを受信する受信手段と、
現在位置の事前測定の指示に応答して、前記受信手段を所定時間動作させるとともに、前記受信手段を動作状態にしてから前記航法メッセージに含まれるサブフレームが安定して受信可能となるまでのオフセット時間を測定するオフセット時間測定手段と、
前記オフセット時間の測定終了後、前記受信手段が動作状態にある間にサブフレームを取得するとともに、当該受信されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号を取得する第１のサブフレーム取得手段と、
前記第１のサブフレーム取得手段により取得されたサブフレームが第１番目のサブフレームであるか否かを判別するサブフレーム判別手段と、
前記サブフレーム判別手段により第１番目のサブフレームであると判別された場合は、第２番目のサブフレーム及び第３番目のサブフレームを取得し、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第１の現在位置算出手段と、
前記サブフレーム判別手段により第１番目のサブフレームでないと判別された場合は、前記計時手段により計時された現在時刻と、前記オフセット時間測定手段により測定されたオフセット時間と、前記第１のサブフレーム取得手段により取得されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号とに基づいて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得するために前記受信手段を動作状態にする時刻を算出する時刻算出手段と、
前記時刻算出手段により算出された時刻に前記受信手段を動作させて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得し、当該取得した第１番目のサブフレーム乃至第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第２の現在位置算出手段と、
を備えたことを特徴とするＧＰＳ受信装置。
現在時刻を計時する計時手段と、衛星から送信される航法メッセージを受信する受信手段と、を有するＧＰＳ受信装置のＧＰＳ受信方法であって、
現在位置の事前測定の指示に応答して、前記受信手段を所定時間動作させるとともに、前記受信手段を動作状態にしてから前記航法メッセージに含まれるサブフレームが安定して受信可能となるまでのオフセット時間を測定するオフセット時間測定ステップと、
前記オフセット時間の測定終了後、前記受信手段が動作状態にある間にサブフレームを取得するとともに、当該受信されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号を取得する第１のサブフレーム取得ステップと、
前記第１のサブフレーム取得ステップにより取得されたサブフレームが第１番目のサブフレームであるか否かを判別するサブフレーム判別ステップと、
前記サブフレーム判別ステップにより第１番目のサブフレームであると判別された場合は、第２番目のサブフレーム及び第３番目のサブフレームを取得し、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第１の現在位置算出ステップと、
前記サブフレーム判別ステップにより第１番目のサブフレームでないと判別された場合は、前記計時手段により計時された現在時刻と、前記オフセット時間測定ステップにより測定されたオフセット時間と、前記第１のサブフレーム取得ステップにより取得されたサブフレームの開始時刻及びサブフレームの番号とに基づいて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得するために前記受信手段を動作状態にする時刻を算出する時刻算出ステップと、
前記時刻算出ステップにより算出された時刻に前記受信手段を動作させて、前記第１番目のサブフレーム乃至前記第３番目のサブフレームを取得し、当該取得した第１番目のサブフレーム乃至第３番目のサブフレームに基づいて、現在位置を演算する第２の現在位置算出ステップと、
を実行することを特徴とするＧＰＳ受信方法。