JP5553909B2 - サイクルスリップ検出装置、サイクルスリップ検出のための集積回路、同集積回路を備えるｇｎｓｓ受信装置、同ｇｎｓｓ受信装置を備える情報端末機器、サイクルスリップ検出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＧＰＳ衛星からの受信信号において発生するサイクルスリップを検出する技術に関する。

従来、ＧＰＳによる測位において、例えば、数センチ程度の高い測位精度が要求される場合に、搬送波位相を用いた相対測位が行われる。固定点に設置された基準局と移動体に搭載された移動局で同一のＧＰＳ信号を受信することによって前記移動体の位置を算出する移動体の相対測位においては、
同一のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号の搬送波位相を基準局と移動局とで同時に積算することが必要である。ＧＰＳ信号の搬送波位相の積算中にＧＰＳ信号が途切れた場合、ＧＰＳ信号を追尾している受信機の発振器の発振周波数をカウントすることにより前記積算が継続されるが、この発振器がいわゆるフリーラン状態になるため、中断の長さやそのときの状況によっては、前記搬送波位相の積算値がずれを起こす。これをサイクルスリップという。観測量にサイクルスリップが生じると測位結果に誤差が生じる。なお、このサイクルスリップは１つの受信機で測位される単独測位においても発生する。

このサイクルスリップを適切に検出する方法として、様々な方法が提案されている。

一つの従来例によれば、受信機と慣性装置とから算出された速度差を利用してサイクルスリップを検出する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、受信機で計測された移動局の速度Ｖ１及び位置Ｐ１と、慣性装置（ＩＮＳ）で計測された移動局の速度Ｖ２及び位置Ｐ２とをフィルタリングして、より精度のよい補正された移動局の速度Ｖ３及び位置Ｐ３を計算し、外部に出力する。そして、速度Ｖ３（またはＶ２）を受信機に与え、また速度Ｖ２に含まれる誤差ΔＶ２＝Ｖ２−Ｖ３を演算して、慣性装置に与える。ＧＰＳ受信機は、速度Ｖ１を補正された速度Ｖ３（またはＶ２）と比較して、サイクルスリップの検出とその補正を行い、慣性装置は、速度誤差ΔＶ２を用いて速度Ｖ２及び位置Ｐ２を補正する。

特開２０００−６５５９３号公報

特許文献１に開示されたサイクルスリップ検出方法では、受信機及び慣性装置により計測される２つの観測量の差分を基に検出するため、閾値の設定によっては誤判断の可能性がある。

そこで、本発明は、簡単な構成で、精度の高いサイクルスリップの検出を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一つの観点によれば、データ取得部と、パリティチェック演算部と、サイクルスリップ判定部と、を備えるサイクルスリップ検出装置が提供される。データ取得部は、測位用衛星からの受信データを取得する。パリティチェック演算部は、受信データに対しパリティチェックを行なう。サイクルスリップ判定部は、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定する。

ここでは、パリティチェック演算部によりパリティチェックを行い、そのパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するため、従来に比して簡単且つ正確にサイクルスリップの検出が可能である。

上記サイクルスリップ検出装置は、次のような構成であってもよい。パリティチェック演算部は、第１パリティチェック演算部と第２パリティチェック演算部とを有する。第１パリティチェック演算部は、パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する。第２パリティチェック演算部は、第１のパリティチェック結果の値と、受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第２のパリティチェック結果の値とを比較する。そして、サイクルスリップ判定部は、第２パリティチェック演算部による上記比較の結果、第１のパリティチェック結果の値が、上記各ビット位置で取得した第２パリティチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する。

また、上記サイクルスリップ検出装置は、データ取得部により取得された受信データにおけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定部を更に備えていてもよい。この場合、パリティチェック演算部は、パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算部と、サイクルスリップの検出タイミングに応じた第２のパリティチェック結果である値を取得する第２パリティチェック演算部と、を有し、サイクルスリップ判定部は、第１のパリティチェック結果である値と第２のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する。

更に、上記サイクルスリップ検出装置においては、第１パリティチェック演算部は、所定の式を用いて第１のパリティチェック結果である値を取得し、第２パリティチェック演算部は、受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である値からなるテーブルを用いて第２のパリティチェック結果である値を取得するようにしてもよい。

上記サイクルスリップ検出装置のパリティチェック演算部は、受信データのビット値ｄ_０−ｄ_３１を数式１に適用して第１のパリティチェック結果である値Ｐ_０〜Ｐ_５を取得するようにしてもよい。

また、上記サイクルスリップ検出装置は、サイクルスリップ判定部による判定結果に応じて、位置の測位を行なう測位演算部を更に備えていてもよい。

本発明の別の観点によれば、データ取得部と、パリティチェック演算部と、サイクルスリップ判定部と、を備える集積回路が提供される。データ取得部は、測位用衛星からの受信データを取得する。パリティチェック演算部は、受信データに対しパリティチェックを行なう。サイクルスリップ判定部は、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定する。

上記集積回路は、サイクルスリップ判定部による判定結果に応じて、位置の測位を行なう測位演算部を更に備えていてもよい。

上記集積回路は更に、アンテナからの受信信号をデジタル信号に変換し、データ取得部に入力するＲＦ部、を備えていてもよい。

本発明の別の観点によれば、上記集積回路と、測位用衛星からの信号を受信するアンテナと、を備えるＧＮＳＳ受信装置が提供される。

本発明の更に別の観点によれば、上記ＧＮＳＳ受信装置を備える情報端末機器が提供される。

本発明の更に別の観点によれば、測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、備えるサイクルスリップ検出方法が提供される。

本発明の更に別の観点によれば、測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、パリティチェック演算部によるパリティチェック結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

本発明によれば、簡単な構成で、精度の高いサイクルスリップの検出を実現することができる。

第１実施形態に係るＧＰＳ受信機を含むシステムの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るＧＰＳ受信機のサイクルスリップ検出部の機能を説明するブロック図である。 航法メッセージデータの構成を示す図である。 航法メッセージデータにおけるワードの構成を示す図である。 サイクルスリップが生じた場合のデータ状態を説明する図である。 第１実施形態に係るサイクルスリップ検出部の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るＧＰＳ受信機のサイクルスリップ検出部の機能を説明するブロック図である。 第２実施形態に係るサイクルスリップ検出部の動作を示すフローチャートである。

＜１ 第１実施形態＞
以下、本発明のＧＮＳＳ受信装置の一実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態に係るＧＮＳＳ受信装置は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）に用いられるＧＰＳ受信機１である。
＜１．１ ＧＰＳ受信機１＞
図１は、ＧＰＳ受信機１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すＧＰＳ受信機１は、アンテナ１０、ＲＦ部２０、及びベースバンド部３０を備える。ＧＰＳ受信機１は情報端末機器４０に接続されている。情報端末機器４０とは、所定の通信や情報処理を行なう情報通信装置を備えた、例えば携帯端末や移動体端末を含むコンピュータ機器等（情報端末機器）である。ここで接続とは有線、無線のいずれによって接続されてもよく、またＧＰＳ受信機１が情報端末機器４０に内蔵されている場合も含む。

アンテナ１０は、ＧＰＳ衛星（図示省略）から送出される高周波信号（衛星信号）を受信する。

ＲＦ部２０は、アンテナ１０からの高周波信号を中間周波数にダウン・コンバートしたり、アナログ信号をデジタル信号に変換して、次のベースバンド部３０で処理できるような信号フォーマットに変換したりする。ＲＦ部２０は、例えば、アンテナ１０からの入力信号を増幅する高周波増幅部、入力信号の周波数を低下させるミキサ、バンドパス・フィルタ、Ａ／Ｄ変換器、基準周波数源を含むＰＬＬ回路等を備える。なお、基準周波数源としては、例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）等が用いられる。この基準周波数源は、ＲＦ部２０の信号生成のために用いられる他、ベースバンド部３０のサンプリングクロックを生成してベースバンド部３０へ出力する。

ベースバンド部３０は、ＲＦ部２０からデータ信号（受信データ）とクロック信号を入力し、データ信号をデコードし、ＧＰＳ受信機１の位置の測位を行う。以下、ベースバンド部３０の詳細な構成について説明する。

なお、本実施形態においては、ＲＦ部２０及びベースバンド部３０は１チップの集積回路で構成されていてもよいし、それぞれ別々のチップで構成されていてもよい。
＜１．２ ベースバンド部３０＞
図１に示すベースバンド部３０は、一例であり、相関器３１と、ＰＬＬ３２と、ＣＰＵ３３と、ＵＡＲＴ３４と、メモリインターフェース３５と、ＲＯＭ３６と、ＲＡＭ３７と、ＲＴＣ３８と、を備える。

相関器３１は、ＣＰＵの設定にしたがって動作する複数組の相関器から構成され、相関器３１の出力にピークが出るように位相制御を行う。この位相制御によりＧＰＳ信号の捕捉や追尾（トラッキング）が行われる。

ＰＬＬ３２は、ＲＦ部２０から入力されたクロック信号をＣＰＵ３３に出力する。

ＣＰＵ３３は、ＰＬＬ３２から入力されたクロック信号に基づき動作し、ＧＰＳ信号の捕捉／トラッキング、後述する航法メッセージデータのデコードや管理、測位計算、衛星の位置予測計算等を行う。

ＵＡＲＴ３４は、ＧＰＳ受信機１に接続された情報端末機器４０との間のデータの入出力等を行う。メモリインターフェース３５は、外部メモリとのインターフェースとして機能する。ＲＯＭ３６は、マスクＲＯＭやフラッシュＲＯＭとして構成され、所定のプログラム等を格納する。ＲＡＭ３７は、バッテリバックアップ領域等を有する。ＲＴＣ３８（Realtime Clock）は、電源投入時に参照され、この時刻を利用してＧＰＳ衛星の位置予測計算を行う。

なお、上記ベースバンド部３０の構成は一例に過ぎず、その他の構成であってもよい。
＜１．３ サイクルスリップ検出部３００＞
図２は、ベースバンド部３０により実現されるサイクルスリップ検出部（サイクルスリップ検出装置）３００の機能ブロック図である。サイクルスリップ検出部３００は、上述したベースバンド部３０のＣＰＵがＲＯＭ３６等に記憶された所定のプログラムを実行することによってサイクルスリップの検出を実現するものである。

このサイクルスリップの検出は、データ信号補足／追尾部３１０より取得される、位相制御されているデータ信号（受信データ）に対して行われる。このデータ信号は、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージデータを含む。航法メッセージデータは、次のような構成を有する。
＜１．３．１ 航法メッセージデータの構成＞
航法メッセージデータの１サイクルは、フレームという単位の集合であり、図３に示す構造を有する。１フレームは１５００ビットであり、これを送信するには３０秒の時間がかかる。フレームは５つのサブフレーム（各３００ビット）から構成されており、サブフレーム１から順番に送信を始め、サブフレーム５を送信し終わると再びサブフレーム１の送信に戻る。

サブフレームの内部は、図３に示すようにワードという単位に分割されている。１ワードは３０ビットである。１サブフレームは１０ワードに対応し、各ワードは２４ビットのデータ部とパリティチェック用の６ビットから構成される。

図４は、１ワード（３０ビット）の構成を示す。ｄ_０からｄ_３１はそれぞれ１ビットの情報に相当する。ｄ_０及びｄ_１は、前ワードの終端２ビットであり当該ワードのパリティチェック計算に用いられる。ｄ_２からｄ_２５は、当該ワードのデータビットであり、ｄ_２６からｄ_３１は当該ワードのパリティビットである。

なお、航法メッセージデータにサイクルスリップが生じた場合、データは図５に示すような状態になる。図５（ａ）は追尾衛星が送信したデータ、つまりサイクルスリップが生じていない状態のデータを示し、図５（ｂ）受信機１が収集したデータでサイクルスリップが生じているデータを示す。同図に示すように、サイクルスリップが生じた時点でビット値が反転し、その後も反転し続けている。このビット値が最初に反転したタイミングがサイクルスリップが検出されたタイミングである。
＜１．３．２ サイクルスリップ検出部３００の構成＞
図２に戻ると、サイクルスリップ検出部３００は、サイクルスリップ推定部３０１、メッセージ収集部（第１パリティチェック演算部）３０２、第２パリティチェック演算部３０３、及びパリティチェック比較部（サイクルスリップ判定部）３０４を備える。

サイクルスリップ推定部３０１は、データ信号補足／追尾部３１０より位相制御されているデータ信号を取得し、その受信データに基づき、公知の手法によってサイクルスリップの有無を予備的に判定する。サイクルスリップ推定部３０１は、サイクルスリップが起こったと判定した場合はその検出したタイミングを取得する。

ここでのサイクルスリップの判定手法の一例としては、例えば、次のようなものがある。ＧＰＳ信号の搬送波の位相値を一定時間積算し、この位相積算値に基づいて移動体の前記一定時間の平均速度を求め、ＧＰＳ衛星−移動体の相対速度による送信周波数のずれを表す搬送波追尾周波数に基づいて前記移動体の瞬時速度を求める。そして、上記平均速度と瞬時速度とを比較し、これらがほぼ一致していればサイクルスリップは生じていないと判断することができ、一方、これらの差が大きければ、位相積算値にサイクルスリップが生じていると判断することができる（例えば、特開平０９−１４５８１６号公報）。或いは、ＧＰＳ受信装置と慣性装置から算出された速度差を基にサイクルスリップを検出する（例えば、特許文献１）こともできる。その他にもサイクルスリップの検出手法は様々な公知の手法があり、本実施形態においてはいずれの手法も適用可能である。

サイクルスリップ推定部３０１は、サイクルスリップがあると判定した場合は、その旨をメッセージ収集部３０２に通知するとともに、そのサイクルスリップを検出したタイミングを第２パリティチェック演算部３０３に出力する。

メッセージ収集部３０２は、サイクルスリップ推定部３０１によるサイクルスリップ有りとの判定を受けて、データ信号補足／追尾部３１０より入力された、位相制御されているデータ信号に対し、所定の式を用いてパリティチェックを行い、その結果（第１のパリティチェック結果）をパリティチェック比較部３０４に出力する。所定の式とは、例えば次のような式である。

上記数式１においては、当該ワード及び前ワードに含まれるビット値ｄ_０〜ｄ_３１を用いて、Ｐ_０からＰ_５のビット値を算出し、パリティチェック比較部３０４に出力する。ここでは、出力されたパリティチェック結果の値は、例えば、Ｐ_０＝０、Ｐ_１＝１、Ｐ_２＝１、Ｐ_３＝１、Ｐ_４＝１、Ｐ_５＝１であったとする。

一方、第２パリティチェック演算部３０３は、サイクルスリップ推定部３０１より入力されたサイクルスリップ検出タイミングに基づき、データ信号においてサイクルスリップが生じたビット位置を特定する。第２パリティチェック演算部３０３は、例えば、データ信号の各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の値を予めメモリ等に記憶しておき、その値を参照する。このサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の値は、例えば上記数式１を用いて算出され、例えば次の表１に示すようなテーブルとして予め作成されメモリに記憶されている。

なお、表１は、１番目のビット位置として、前ワードの終端ビット（図４のｄ_１に相当）を含む。このビット位置でサイクルスリップが検出されることにより、それ以降に続く当該ワード（図４のｄ_２〜ｄ_３０）においてサイクルスリップが発生しているかどうかを特定でできる。一方、表１は、当該ワードの終端ビット（（図４のｄ_３１に相当）を含まないが、これは、このビット位置では、当該ワードに関する限り単独エラーなのかサイクルスリップなのか判別できないためである。

第２パリティチェック演算部３０３は、サイクルスリップが検出されたタイミングに相当するビット位置に対応する値Ｐ_０〜Ｐ_５をパリティチェック結果（第２のパリティチェック結果）として取得する。ここでは、例えば、サイクルスリップが検出されたビット位置がｄ_１３であるとする。この場合、ｄ_１３に対応する値（ここでは、Ｐ_０＝０、Ｐ_１＝１、Ｐ_２＝１、Ｐ_３＝１、Ｐ_４＝１、Ｐ_５＝１）をパリティチェック結果としてパリティチェック比較部３０４に出力する。

パリティチェック比較部３０４は、メッセージ収集部３０２から入力されたパリティチェック結果の値と、第２パリティチェック演算部３０３から入力されたパリティチェック結果の値とが一致するかどうか比較し、その結果を測位演算部３０５に出力する。ここで、例えば、メッセージ収集部３０２及び第２パリティチェック演算部３０３共、出力された値はＰ_０＝０、Ｐ_１＝１、Ｐ_２＝１、Ｐ_３＝１、Ｐ_４＝１、Ｐ_５＝１となるため、一致すると判断されその結果が測位演算部３２０に出力される。

測位演算部３２０は、パリティチェック比較部３０４より入力された比較結果に応じて、ＧＰＳ受信機１の位置を測位するための演算を行う。一致するとの比較結果であった場合は、サイクルスリップが正確に検出されたことになる。したがって、測位演算部３２０は該当する航法メッセージデータを破棄又は修正等し、同航法メッセージデータに基づく観測量を測位に使用しないようにする。一方、一致しないとの比較結果があった場合は、航法メッセージデータを破棄又は修正する。
＜１．３．３ サイクルスリップ検出部３００の動作＞
以下、サイクルスリップ検出部３００の動作について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１０１：サイクルスリップ推定部３０１は、データ信号補足／追尾部３１０より位相制御されている航法メッセージデータを含むデータ信号を取得する。

ステップＳ１０２：サイクルスリップ推定部３０１は、データ信号に基づき、公知の手法によってサイクルスリップの有無を予備的に判定する。サイクルスリップ有りと判定した場合はステップＳ１０３に進み、サイクルスリップ無しと判定した場合はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０３：サイクルスリップ推定部３０１は、サイクルスリップの検出タイミングを第２パリティチェック演算部３０３に出力する。サイクルスリップ推定部３０１はまた、メッセージ収集部３０２にサイクルスリップ有りとの判定結果を出力する。

ステップＳ１０４：メッセージ収集部３０２の第１パリティチェック演算部は、データ信号に対し、上述のように数式１によりパリティチェック結果Ｐ_０〜Ｐ_５を算出する。一方第２パリティチェック演算部３０３は、上述のように表１を参照して、サイクルスリップの検出タイミングであるビット位置に対応するＰ_０〜Ｐ_５の値を取得する。第１及び第２パリティチェック演算部によるパリティチェック結果はパリティチェック比較部３０４に入力される。

ステップＳ１０５：パリティチェック比較部３０４は、第１及び第２パリティチェック演算部が取得した第１及び第２パリティチェック結果Ｐ_０〜Ｐ_５が一致するかどうかを判定する。一致する場合は、ステップＳ１０６に進み、一致しない場合はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６：パリティチェック比較部３０４は、データ信号にサイクルスリップがあると最終的に判定し、その判定結果を測位演算部３０５に出力する。サイクルスリップが有ると判定された場合、測位演算部３０５は、そのデータ信号に基づく観測量を測位に使用しないようにするため、そのデータ信号を破棄又は修正等する。

ステップＳ１０７：パリティチェック比較部３０４は、データ信号にサイクルスリップが無いと判定し、その判定結果を測位演算部３０５に出力する。サイクルスリップが無いと判定された場合、測位演算部３０５は、そのデータ信号に基づく観測量について少なくともサイクルスリップを考慮することなく測位に使用することができる。

なお、上記サイクルスリップ検出部の動作の流れは一例であり、各処理の順序やタイミング等は上記に限定されるものではない。
＜１．４ 第１実施形態の特徴＞
本実施形態に係るサイクルスリップ検出部３００によれば、サイクルスリップ推定部３０１で予備的にサイクルスリップの判定を行なった後、パリティチェックを用いて最終的にサイクルスリップの判定を行なっているため、簡単且つ精度よくサイクルスリップの検出が可能である。
＜２．第２実施形態＞
第１実施形態のＧＰＳ受信機１のサイクルスリップ検出部３００では、サイクルスリップ推定部３０１によりサイクルスリップの有無を予備的に判定した後、パリティチェックを用いてその判定の当否を最終的に判断しているが、本発明はこれに限定されない。

第２実施形態に係るサイクルスリップ検出部２３００は、パリティチェックを用いて直接サイクルスリップの有無を検出する一例である。なお、本実施形態においては、受信データに１ビットの単独エラーはないことを前提に、サイクルスリップの判定を行うものとする。

なお、図１に示す第１実施形態の受信機１の構成は本実施形態においても同様であり、以下の説明において、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、同様の構成要素ついては同一の符号を付して説明する。
＜２．１ サイクルスリップ検出部２３００の構成＞
サイクルスリップ検出部（サイクルスリップ検出装置）２３００は、メッセージ収集部（パリティチェック演算部）２３０２、及びサイクルスリップ判定部２３０５を備える。

メッセージ収集部（パリティチェック演算部）２３０２は、第１パリティチェック演算部２３０２ａと第２パリティチェック演算部２３０２ｂとを有する。第１パリティチェック演算部２３０２ａは、データ信号補足／追尾部３１０より位相制御されている航法メッセージデータを含むデータ信号（受信データ）を取得し、所定の式を用いてパリティチェック結果（第１のパリティチェック結果）を算出する。所定の式とは第１実施形態と同じである次の数式１である。

上記数式１においては、当該ワード及び前ワードに含まれるビットｄ_０〜ｄ_３１を用いて、Ｐ_０からＰ_５の値を算出する。ここでは、出力された値は、例えば、Ｐ_０＝０、Ｐ_１＝１、Ｐ_２＝１、Ｐ_３＝１、Ｐ_４＝１、Ｐ_５＝１であったとする。

次に、メッセージ収集部２３０２の第２パリティチェック演算部２３０２ｂは、第１パリティチェック演算部２３０２ａにより算出された上記パリティチェック結果の値Ｐ_０〜Ｐ_５を取得し、同値が予め記憶された値と一致するかどうかを判定する。

ここで、予め記憶された値とは、例えば、メッセージ収集部２３０２がデータ信号の各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の値を予めメモリ等に記憶したものである。この各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果の値は、例えば上記数式１を用いて算出され、例えば第１実施形態と同じ表１に示すようなテーブルとして予め作成されている。

ここでは、第１パリティチェック演算部２３０２ａにより算出されたパリティチェックの値Ｐ_０〜Ｐ_５（ここでは、Ｐ_０＝０、Ｐ_１＝１、Ｐ_２＝１、Ｐ_３＝１、Ｐ_４＝１、Ｐ_５＝１）は、次の表１を参照すると、ビット位置ｄ_１３とｄ_２７におけるパリティチェック結果の値Ｐ_０〜Ｐ_５と一致していることが分かる。

なお、表１におけるｄ_１３とｄ_２７の値は同じであるため、ここではサイクルスリップを検出したタイミング（ビット位置）を一意には取得できないが、当該航法メッセージデータにおいてサイクルスリップが発生していることは明らかになる。

メッセージ収集部２３０２は、このチェック結果をサイクルスリップ判定部２３０５に出力する。

サイクルスリップ判定部２３０５は、メッセージ収集部２３０２より入力されたパリティチェック結果に基づき、サイクルスリップの有無を判定する。具体的には、メッセージ収集部２３０２の第１パリティチェック演算部２３０２ａによりによって算出されたパリティチェック結果の値Ｐ_０〜Ｐ_５が、第２パリティチェック演算部２３０２ｂの上記表１のいずれかの値Ｐ_０〜Ｐ_５と一致した場合、サイクルスリップ有りと判定し、一致しない場合はサイクルスリップ無しと判定し、その判定結果を測位演算部３２０に出力する。

測位演算部３２０は、パリティチェック判定部２３０５より入力された判定結果に応じて、ＧＰＳ受信機１の位置を測位するための演算を行う。例えば、サイクルスリップが有りと判定された場合は該当する航法メッセージデータを破棄又は修正等し、サイクルスリップ無しと判定された場合は、サイクルスリップが検出されなかったものとして、当該航法メッセージデータを扱う。
＜２．２ サイクルスリップ検出部２３００の動作＞
以下、第２実施形態に係るサイクルスリップ検出部２３００の動作について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ２０１：メッセージ収集部２３０２は、データ信号補足／追尾部３１０より位相制御されている航法メッセージデータを含むデータ信号を取得する。

ステップＳ２０２：メッセージ収集部２３０２の第１パリティチェック演算部２３０２ａは、取得したデータ信号に対し、上述の通り数式１によりパリティチェック結果Ｐ_０〜Ｐ_５を算出する。

ステップＳ２０３：メッセージ収集部２３０２の第２パリティチェック演算部２３０２ｂは、上述のように表１を参照して、第１パリティチェック演算部２３０２ａにより算出したＰ_０〜Ｐ_５と一致する値が表１にあるかどうかを判定する。一致する値がある場合は、ステップＳ２０４に進み、一致する値がない場合はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０４：メッセージ収集部２３０２より、一致する値があるとのチェック結果を受けたサイクル判定部２３０５は、サイクルスリップ有りと判定する。この判定を受けた測位演算部３０５は、当該データ信号を破棄又は修正等して、そのデータ信号に基づく観測量を測位に使用しないようにする。

ステップＳ２０５：メッセージ収集部２３０２より、一致する値が無いとのチェック結果を受けたサイクル判定部２３０５は、サイクルスリップ無しと判定する。この判定を受けた測位演算部３０５は、当該データ信号に基づく観測量について少なくともサイクルスリップを考慮することなく測位に使用することができる。

なお、上記サイクルスリップ検出部の動作の流れは一例であり、各処理の順序やタイミング等は上記に限定されるべきでない。
＜２．３ 第２実施形態の特徴＞
本実施形態に係るサイクルスリップ検出部２３００によれば、パリティチェックを利用してサイクルスリップを検出することができるため、従来に比して簡単で、正確にサイクルスリップの検出が可能である。

また、追尾する一チャンネルの観測量から、閾値等を用いることなく、サイクルスリップの検出を行なうことが可能となる点においても、従来に比べて簡単にサイクルスリップの検出が可能である。
＜２．４ 第２実施形態の変形例＞
上記第２実施形態では、メッセージ収集部２３０２の第１パリティチェック演算部２３０２ａがパリティチェック結果Ｐ_０〜Ｐ_５を算出した後、第２パリティチェック演算部２３０２ｂにより表１を参照しているがこれに限定されない。例えば、第１パリティチェック演算部２３０２ａによるパリティチェック結果Ｐ_０〜Ｐ_５が全て０の値を示していれば、サイクルスリップは生じていないと判断し、表１等の参照はせずに、その結果をサイクルスリップ判定部２３０５に入力し、サイクルスリップは無しと判定するようにしてもよい。
＜３ その他実施形態＞
＜３．１＞
上記第１及び第２実施形態においては、サイクルスリップが生じたことを示す所定の値Ｐ_０〜Ｐ_５は表１として格納され、参照されているが、これに限定されない。かかるサイクルスリップが生じたことを示す所定の値はリアルタイムに算出するようにしてもよい。
＜３．２＞
上記第１及び第２実施形態に係るＧＰＳ受信機１は例示に過ぎず、これに基づいて以下に示すような変更を行うことが可能である。

上記各実施形態では、本発明のＧＮＳＳ受信機の一例としてＧＰＳ受信機１を適用した場合について説明したが、受信機の他の例として、測位システムからの衛星信号を利用可能な受信機であればよく、例えば、ガリレオ（Galileo Positioning System）に適用されるＧＮＳＳ受信機などでもよい。
＜３．３＞
上記第１及び第２実施形態では、アンテナ１０、ＲＦ部２０およびベースバンド部３０を備えるＧＰＳ受信機１について示しているが、本発明は、例えばベースバンド部３０のみを備える形態（例えば、集積回路、半導体、モジュール、チップ）、または、ＲＦ部２０およびベースバンド部３０のみを備える形態（例えば、集積回路、半導体、チップ、モジュール）と適用することも可能である。
＜３．４＞
上記第１及び第２実施形態においては、サイクルスリップ検出部３００は装置や集積回路として説明したが、本発明は、サイクルスリップ検出方法やコンピュータプログラムとしても実現し得るものである。

１ ＧＰＳ受信機（ＧＮＳＳ受信装置）
１０ アンテナ
２０ ＲＦ部
３０ ベースバンド部
３１ 相関器
３２ ＰＬＬ
３３ ＣＰＵ
３４ ＵＡＲＴ
３５ メモリインターフェース
３６ ＲＯＭ
３７ ＲＡＭ
３８ ＲＴＣ
４０ 情報端末機器
３００ サイクルスリップ検出部（サイクルスリップ検出装置）
３０１ サイクルスリップ推定部
３０２ メッセージ収集部（第１パリティチェック演算部）
３０３ 第２パリティチェック演算部
３０４ パリティチェック比較部（サイクルスリップ判定部）
３２０ 測位演算部
２３００ サイクルスリップ検出部（サイクルスリップ検出装置）
２３０２ メッセージ収集部（パリティチェック演算部）
２３０５ サイクルスリップ判定部

Claims (12)

1. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
   前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
   前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、を備えるサイクルスリップ検出装置において、
   前記パリティチェック演算部は、
   前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算部と、
   前記第１のパリティチェック結果の値と、前記受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第２のパリティチェック結果の値とを比較する第２パリティチェック演算部と、を有し、
   前記サイクルスリップ判定部は、
   前記第２パリティチェック演算部による前記比較の結果、前記第１のパリティチェック結果の値が前記各ビット位置で取得した前記第２パリティチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするサイクルスリップ検出装置。
2. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
   前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
   前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
   前記データ取得部により取得された前記受信データにおけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定部と、
   を備えるサイクルスリップ検出装置において、
   前記パリティチェック演算部は、
   前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算部と、
   前記サイクルスリップの検出タイミングに応じた第２のパリティチェック結果である値を取得する第２パリティチェック演算部と、を有し、
   前記サイクルスリップ判定部は、
   前記第１のパリティチェック結果である値と前記第２のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするサイクルスリップ検出装置。
3. 前記第１パリティチェック演算部は、所定の式を用いて前記第１のパリティチェック結果である値を取得し、
   前記第２パリティチェック演算部は、前記受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である値からなるテーブルを用いて前記第２のパリティチェック結果である値を取得する、請求項１または２に記載のサイクルスリップ検出装置。
4. 前記パリティチェック演算部は、前記受信データのビット値ｄ_０−ｄ_３１を数式１に適用して前記第１のパリティチェック結果である値Ｐ_０〜Ｐ_５を取得する、請求項１から３のいずれかに記載のサイクルスリップ検出装置。
   

   
5. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
   前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
   前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、を備える集積回路において、
   前記パリティチェック演算部は、
   前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算部と、
   前記第１のパリティチェック結果の値と、前記受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第２のパリティチェック結果の値とを比較する第２パリティチェック演算部と、を有し、
   前記サイクルスリップ判定部は、
   前記第２パリティチェック演算部による前記比較の結果、前記第１のパリティチェック結果の値が前記各ビット位置で取得した前記第２パリティチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とする集積回路。
6. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得部と、
   前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算部と、
   前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
   前記データ取得部により取得された前記受信データにおけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定部と、
   を備える集積回路において、
   前記パリティチェック演算部は、
   前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算部と、
   前記サイクルスリップの検出タイミングに応じた第２のパリティチェック結果である値を取得する第２パリティチェック演算部と、を有し、
   前記サイクルスリップ判定部は、
   前記第１のパリティチェック結果である値と前記第２のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とする集積回路。
7. 請求項５または６のいずれかに記載の集積回路と、
   前記測位用衛星からの信号を受信するアンテナと、を備える、ＧＮＳＳ受信装置。
8. 請求項７に記載のＧＮＳＳ受信装置、を備える、情報端末機器。
9. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
   前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
   前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、からなるサイクルスリップ検出方法において、
   前記パリティチェック演算ステップは、
   前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算ステップと、
   前記第１のパリティチェック結果の値と、前記受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第２のパリティチェック結果の値とを比較する第２パリティチェック演算ステップと、を有し、
   前記サイクルスリップ判定ステップは、
   前記第２パリティチェック演算ステップによる前記比較の結果、前記第１のパリティチェック結果の値が前記各ビット位置で取得した前記第２パリティチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするサイクルスリップ検出方法。
10. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
    前記パリティテックの結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
    前記データ取得部により取得された前記受信データにおけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定ステップと、からなるサイクルスリップ検出方法において、
    前記パリティチェック演算ステップは、
    前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算ステップと、
    前記サイクルスリップの検出タイミングに応じた第２のパリティチェック結果である値を取得する第２パリティチェック演算ステップと、を有し、
    前記サイクルスリップ判定ステップは、
    前記第１のパリティチェック結果である値と前記第２のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするサイクルスリップ検出方法。
11. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
    前記パリティテックの結果に基づき前記受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記パリティチェック演算ステップは、
    前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算ステップと、
    前記第１のパリティチェック結果の値と、前記受信データの各ビット位置においてサイクルスリップが発生した場合のパリティチェック結果である第２のパリティチェック結果の値とを比較する第２パリティチェック演算ステップと、を有し、
    前記サイクルスリップ判定ステップは、
    前記第２パリティチェック演算ステップによる前記比較の結果、前記第１のパリティチェック結果の値が前記各ビット位置で取得した前記第２パリティチェック結果の値のいずれかと一致すると判断した場合、前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするプログラム。
12. 測位用衛星からの受信データを取得するデータ取得ステップと、
    前記受信データに対しパリティチェックを行なうパリティチェック演算ステップと、
    前記パリティテックの結果に基づき受信データにおけるサイクルスリップの有無を判定するサイクルスリップ判定部と、
    前記データ取得部により取得された前記受信データにおけるサイクルスリップの検出タイミングを推定するサイクルスリップ推定ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記パリティチェック演算ステップは、
    前記パリティチェックにより第１のパリティチェック結果である値を取得する第１パリティチェック演算ステップと、
    前記サイクルスリップの検出タイミングに応じた第２のパリティチェック結果である値を取得する第２パリティチェック演算ステップと、を有し、
    前記サイクルスリップ判定ステップは、
    前記第１のパリティチェック結果である値と前記第２のパリティチェック結果である値とを比較し、一致する場合は前記受信データにおいてサイクルスリップが有ると判定する、ことを特徴とするプログラム。

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