(57)【要約】【課題】信号の捕捉に使用される正確な時間情報を信号受信機に与える。【解決手段】この全地球測位システム（ＧＰＳ）システムは、複数の時点における複数のカウンタ値を提供するためのクロックモジュールを具備する。また、ＧＰＳシステムは、クロックモジュールに接続されたシステムモジュールを具備する。システムモジュールは、信号源からの信号一式に従って、各時点に対するタイム値を取得する機能を有する。システムモジュールは、複数のカウンタ値と各時点に対するタイム値とに基づいて、パラメータ一式を算出し、該パラメータとクロックモジュールの現在のカウンタ値とに基づいて、推定タイム値を決定する機能をさらに有する。【選択図】図１
2010054505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号捕捉システムであって、
クロックモジュールと、
前記クロックモジュールに接続されたシステムモジュールと
を具備し、
前記クロックモジュールは、複数の時点における複数のカウンタ値を提供し、
前記システムモジュールは、
信号源からの複数の信号に従って、各時点に対するタイム値を取得し、
前記複数のカウンタ値と前記各時点に対する前記タイム値とに基づいて、複数のパラメータを算出し、
前記複数のパラメータと前記クロックモジュールの現在のカウンタ値とに基づいて、推定タイム値を決定することを特徴とする信号捕捉システム。
【請求項２】
前記信号源が、少なくとも１つの人工衛星であることを特徴とする請求項１に記載の信号捕捉システム。
【請求項３】
前記複数の信号が、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号であることを特徴とする請求項１に記載の信号捕捉システム。
【請求項４】
前記システムモジュールが、制御ユニットを具備し、
前記制御ユニットは、ナビゲーションメッセージに従って、前記各時点に対する前記タイム値を算出することを特徴とする請求項１に記載の信号捕捉システム。
【請求項５】
前記システムモジュールが、信号処理エンジンをさらに具備し、
前記信号処理エンジンは、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号を前記ナビゲーションメッセージに復調することを特徴とする請求項４に記載の信号捕捉システム。
【請求項６】
前記複数のパラメータが、前記各時点に対する前記タイム値と前記複数のカウンタ値のうちの対応するカウンタ値との相関関数を決定することを特徴とする請求項１に記載の信号捕捉システム。
【請求項７】
前記相関関数が、多項式
【数１】
2010054505.tif 000010
で表され、
ここで、Ｃは、選択された時点で前記クロックモジュールによって提供されたカウンタ値を表し、
Ｔ（Ｃ）は、前記選択された時点に対するタイム値を表し、
Ａｋは、前記複数のパラメータのうちの１つを表し、
ｎは、有限な正の整数を表すことを特徴とする請求項６に記載の信号捕捉システム。
【請求項８】
前記システムモジュールが、制御ユニットを具備し、
前記制御ユニットは、前記推定タイム値に基づいて、現在の信号中のデータビットの境界を決定することを特徴とする請求項１に記載の信号捕捉システム。
【請求項９】
現在の信号を捕捉するための方法であって、
カウンタ部によって、複数の時点における複数のカウンタ値が提供される段階と、
捕捉された複数の信号に従って、各時点に対するタイム値が取得される段階と、
前記複数のカウンタ値と前記各時点に対する前記タイム値とに基づいて、システムモジュールによって、複数のパラメータが算出される段階と、
前記複数のパラメータと前記カウンタ部の現在のカウンタ値とに基づいて、推定タイム値が決定される段階と
を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記補足した信号が、少なくとも１つの人工衛星から受信したものであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
全地球測位システム（ＧＰＳ）信号がナビゲーションメッセージに復調される段階と、
前記ナビゲーションメッセージに従って、前記各時点に対する前記タイム値が算出される段階と
をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のパラメータによって、前記各時点に対する前記タイム値と前記複数のカウンタ値のうちの対応するカウンタ値との相関関数が決定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記現在の信号が、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記推定タイム値に基づいて、前記現在の信号中のデータビットの境界が決定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
信号捕捉システムであって、
信号受信部と、
前記信号受信部に接続されたシステムモジュールと、
前記システムモジュールに接続されたカウンタ部と
を具備し、
前記信号受信部は、複数の信号を受信し、
前記システムモジュールは、
前記複数の信号に基づいて、複数のタイム値を取得し、
前記複数のタイム値と複数のカウンタ値とに基づいて、複数のパラメータを算出し、
前記複数のパラメータと現在のカウンタ値とに基づいて、前記信号受信部で受信した現在の信号を捕捉し
前記カウンタ部は、前記複数のカウンタ値と、前記現在のカウンタ値とを提供することを特徴とする信号捕捉システム。
【請求項１６】
前記システムモジュールが、制御ユニットを具備し、
前記制御ユニットは、ナビゲーションメッセージに従って、前記複数のタイム値に対するタイム値を算出することを特徴とする請求項１５に記載の信号捕捉システム。
【請求項１７】
前記システムモジュールが、信号処理エンジンをさらに具備し、
前記信号処理エンジンは、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号を前記ナビゲーションメッセージに復調することを特徴とする請求項１６に記載の信号捕捉システム。
【請求項１８】
前記複数のパラメータが、前記複数のカウンタ値のうちの１つと前記複数のタイム値に対する対応するタイム値との相関関数を決定することを特徴とする請求項１５に記載の信号捕捉システム。
【請求項１９】
前記相関関数が、多項式
【数２】
2010054505.tif 000011
で表され、
ここで、Ｃは、選択された時点で前記クロックモジュールによって提供されたカウンタ値を表し、
Ｔ（Ｃ）は、前記選択された時点に対するタイム値を表し、
Ａｋは、前記複数のパラメータのうちの１つを表し、
ｎは、有限な正の整数を表すことを特徴とする請求項１８に記載の信号捕捉システム。
【請求項２０】
前記現在の信号が、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号であることを特徴とする請求項１５に記載の信号捕捉システム。
【請求項２１】
前記システムモジュールが、制御ユニットを具備し、
前記制御ユニットは、前記複数のパラメータ及び前記現在のカウンタ値に従って、推定タイム値を算出することを特徴とする請求項１５に記載の信号捕捉システム。
【請求項２２】
前記システムモジュールが、前記推定タイム値に基づいて、前記現在の信号中のデータビットの境界を決定することを特徴とする請求項２１に記載の信号捕捉システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００８年８月１８日に出願された米国特許仮出願第６１／１８９，４２６号の優先権を主張するものであり、その全体が引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、広くは、無線通信に関し、より具体的には、無線通信における信号捕捉のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
全地球測位システム（ＧＰＳ）は、地球上で対象物の位置を知るために使用可能な先進的技術としてよく知られている。従来のＧＰＳシステムにおいて、ＧＰＳ受信機は対象物に取り付けられており、ＧＰＳ信号を追跡し、該ＧＰＳ信号をＧＰＳナビゲーションメッセージに復調し、復調されたナビゲーションメッセージに基づいて、対象物の位置を決定する。ＧＰＳナビゲーションメッセージには、人工衛星群中の各衛星に対する衛星クロック誤差、位置推算表（ephemeris）、及び天体暦（almanac）、並びに万国標準時についての情報等が含まれている。さらにまた、ＧＰＳ受信機は、復調されたナビゲーションメッセージに従って、ＧＰＳ信号を受信した時点のＧＰＳ時刻を算出する。通常、ＧＰＳ信号を追跡及び復調する前に、ＧＰＳ受信機はＧＰＳ信号を捕捉する必要がある。故に、ＧＰＳ受信機は、まず、ＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビット、例えば、２０ｍｓの長さを有する従来のナビゲーションデータビットの境界を決定し、次いで、コヒーレント積分過程に基づいて、ＧＰＳ信号を捕捉する。
【０００４】
ＧＰＳ受信機が電源オフ状態のとき、該受信機のローカルタイムを提供するために、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）を使用することができる。しかしながら、ＧＰＳ受信機が所定期間の電源オフ状態の後に再び電源オン状態となるとき、ＲＴＣに基づいたローカルタイムは、正確さを欠くおそれがあり、ＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビットの境界を決定するために使用するには十分でない。故に、ＧＰＳ受信機は、従来のＧＰＳビット同期過程を実行して、ナビゲーションデータビットの境界を決定する必要があり、これには、比較的長い時間を要する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の時点における複数のカウンタ値を提供するためのクロックモジュールを具備した全地球測位システム（ＧＰＳ）システムを提供する。また、ＧＰＳシステムは、クロックモジュールに接続されたシステムモジュールを具備する。システムモジュールは、信号源からの信号一式に従って、各時点に対するタイム値を取得する機能を有する。システムモジュールは、複数のカウンタ値と各時点に対するタイム値とに基づいて、パラメータ一式を算出し、該パラメータとクロックモジュールの現在のカウンタ値とに基づいて、推定タイム値を決定する機能をさらに有する。
【０００６】
また、本発明は、現在の信号を捕捉するための方法を提供する。現在の信号を捕捉するための方法は、複数の時点でカウンタ部によって複数のカウンタ値が提供される段階と、捕捉された信号一式に従って、各時点に対するタイム値が取得される段階と、複数のカウンタ値と各時点に対するタイム値とに基づいて、システムモジュールによってパラメータ一式が算出される段階と、該パラメータとカウンタ部の現在のカウンタ値とに基づいて、推定タイム値が決定される段階とを有する。
【０００７】
また、本発明は、信号一式を受信するための信号受信部を具備したＧＰＳシステムを提供する。また、ＧＰＳシステムは、信号受信部に接続されたシステムモジュールを具備する。システムモジュールは、信号一式に基づいて、複数のタイム値を取得し、該タイム値と複数のカウンタ値とに基づいて、パラメータ一式を算出し、該パラメータと現在のカウンタ値とに基づいて、信号受信部が受信した現在の信号を捕捉する機能を有する。ＧＰＳシステムは、システムモジュールに接続されたカウンタ部をさらに具備する。カウンタ部は、複数のカウンタ値と現在のカウンタ値とを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による信号捕捉システムの例示的な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による信号捕捉システムの例示的な構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による信号捕捉システムの例示的な構成図である
【図４】本発明の一実施形態による信号捕捉システムによって実行される動作の例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の各実施形態の特徴及び利点は、以下に続く詳細な説明と添付の図面の参照とによって明らかとなる。図面において、同一の符号は同一の要素を示す。
【００１０】
これより、本発明の複数の実施形態について詳細に記載する。発明はそれらの実施形態と併せて説明されるが、当然ながら、本発明をそれらの実施形態に限定することを意図していない。その反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義された発明の精神及び範囲に含まれる変形例、修正例、及び均等物を包含することを意図する。
【００１１】
さらに、本発明の以下の詳細な説明では、本発明の十分な理解を提供するために、多くの特定の細部が説明される。しかしながら、本発明がそれらの特定の細部に依らずに実施され得ることを当業者は認識する。他の例において、本発明の態様を不必要に不明瞭とするおそれのある既知の方法、手順、構成要素、及び回路については、詳細な記載を省く。
【００１２】
一実施形態において、本発明は、信号捕捉システムを提供する。信号捕捉システムは、それに限定されないが、人工衛星からのＧＰＳ信号を捕捉するためのＧＰＳ（Global Positioning System）受信機であってよい。ＧＰＳ受信機は、カウンタ値一式を提供するためのカウンタ部と、ＧＰＳ信号を捕捉するために、複数のカウンタ値に基づく推定／修正タイム値を算出する機能を有したシステムモジュールとを具備する。
【００１３】
ＧＰＳ受信機の動作時、ＧＰＳ信号の捕捉過程及びＧＰＳタイムの算出過程は、相互作用的に実行される。例えば、１つ以上の衛星からのＧＰＳ信号を捕捉した後、ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ信号から復調したナビゲーションメッセージに従って、現在のＧＰＳタイムを算出する。ナビゲーションメッセージには、人工衛星群中の各衛星に対する衛星クロック誤差、位置推算表、及び天体暦の情報、並びに万国標準時についての情報等が含まれている。そこから、現在のＧＰＳタイムに基づき、ＧＰＳ受信機は、衛星からのＧＰＳ信号の捕捉を継続するために、現在受信しているＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビットの境界を決定できる。
【００１４】
有利には、ＧＰＳ受信機が電源オフ状態のとき、カウンタ部は、カウンタ値の生成を継続する。ＧＰＳ受信機が再び電源オン状態となったとき、システムモジュールは、カウンタ部のカウンタ値に従って、推定タイム値を算出する。推定タイム値に基づき、システムモジュールは、ナビゲーションデータビットのビット境界を決定でき、それによって、ＧＰＳ信号の捕捉及び追跡を行う。結果として、ＧＰＳ受信機の初期位置算出時間（ＴＴＦＦ）を短縮することができる。ここで、ＴＴＦＦ（time to first fix）とは、ＧＰＳ受信機が電源オン状態となった時間から該ＧＰＳ受信機が自身の現在位置を決定する時間までの時間遅延を指す。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による信号捕捉システム１００の例示的な構成図を示す。信号捕捉システム１００は、それに限定されないが、ＧＰＳ受信機であってよい。ＧＰＳ受信機１００は、クロックモジュール１０４と、システムモジュール１０２と、信号受信部１３４とを具備する。
【００１６】
図１に示されたように、信号受信部１３４は、信号源、例えば、１つ以上の人工衛星（図１には図示せず）からＧＰＳ信号を受信するためのアンテナ部１０６を具備する。信号受信部１３４は、アンテナ部１０６を介して受信した入力信号１３０を適切な振幅に増幅するため、かつ入力信号１３０の周波数を所望の出力周波数に変換するための無線周波数（ＲＦ）フロントエンド部１２２をさらに具備する。出力信号１３２は、ＲＦフロントエンド部１２２からシステムモジュール１０２へ転送される。クロックモジュール１０４は、カウンタ値Ｃを提供するためのカウンタ部１１６と、カウンタ部１１６を駆動するためのクロック信号１３６を提供するクロック信号生成部１１４（例えば、水晶発振器）とを具備する。例えば、カウンタ部１１６のカウンタ値Ｃは、クロック信号１３６の各クロックパルスに応答して１だけ増大する。クロックモジュール１０４に接続されたシステムモジュール１０２は、カウンタ値Ｃに基づいて、推定／修正タイム値Ｔ’を算出する機能を有する。故に、ＧＰＳ受信機１００が所定期間の電源オフ状態の後に再び電源オン状態となるとき、システムモジュール１０２は、ＧＰＳ信号を再補足するために、推定タイム値Ｔ’に基づいて、現在受信しているＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビット境界を決定できる。
【００１７】
特に、一実施形態において、システムモジュール１０２は、ＧＰＳ信号処理エンジン１２４と、該ＧＰＳ信号処理エンジン１２４に接続されたＭＣＵ（マイクロ制御ユニット）１２０又はＣＰＵ（中央処理ユニット）と、該ＭＣＵ １２０に接続された記憶部１２６とを具備する。システムモジュール１０２は、ＧＰＳ信号処理エンジン１２４、ＭＣＵ １２０、及び記憶部１２６を用いることによって、ＧＰＳ信号の捕捉、追跡、及び復調を行う。
【００１８】
動作時、ＧＰＳ受信機１００が主電源１０８から電力を得ている場合、ＧＰＳ信号処理エンジン１２４は、ＧＰＳ信号を捕捉するとともに、該ＧＰＳ信号をナビゲーションメッセージに復調する。ＭＣＵ １２０は、ナビゲーションメッセージに従って、ＧＰＳタイム値Ｔを算出し、該ＧＰＳタイム値Ｔに従って、後に受信するＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビット境界を決定する。故に、ＧＰＳ信号処理エンジン１２４は、ＧＰＳ信号の捕捉、追跡、及び復調を継続できる。一方、クロックモジュール１０４は、クロック信号１３６の各クロックパルスに応答して、カウンタ値Ｃを１だけ増大させる。ある時点に対するＧＰＳタイム値Ｔと当該時点において生成されたカウンタ値Ｃとの間の関係は定義可能である。有利には、ＧＰＳ受信機１００が電源オフ状態のとき、クロックモジュール１０４は、蓄電部１１０から電力を得ることができ、カウンタ部１１６が動作を継続できる。ＧＰＳ受信機１００が所定期間の電源オフ状態の後に再び電源オン状態となるとき、ＧＰＳ受信機１００は、衛星からのＧＰＳ信号を再補足及び再追跡する必要がある。ＧＰＳタイム値Ｔとカウンタ値Ｃとの間の定義された関係に基づき、ＭＣＵ １２０は、カウンタ部１１６によって提供された現在のカウンタ値Ｃに従って、推定タイム値Ｔ’を算出する。ＧＰＳ受信機１００は、推定タイム値Ｔ’に従って、ＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビット境界を決定する。故に、ＧＰＳ受信機１００は、ＧＰＳ信号の捕捉、追跡、及び復調が行える。
【００１９】
より具体的には、ＧＰＳ受信機１００の動作時、例えば、ＧＰＳ受信機１００がＧＰＳ信号を適切に捕捉、追跡、及び復調しているとき、カウンタ部１１６は、複数のＧＰＳ時点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・，Ｔｍ（ｍは有限な正の整数）における複数のカウンタ値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・，Ｃｍを提供する。ＭＣＵ １２０は、捕捉したＧＰＳ信号一式に従って、各ＧＰＳ時点Ｔ１〜Ｔｍに対するタイム値を取得／算出する。各カウンタ値Ｃｉは、ＧＰＳ時点Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）におけるタイム値に対応する。記憶部１２６は、対応するデータ組（Ｔｉ，Ｃｉ）（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）を格納する。
【００２０】
一実施形態において、各ＧＰＳ時点Ｔ１〜Ｔｍに対するタイム値Ｔ（Ｃ）と、対応するカウンタ値Ｃ１〜Ｃｍとの間の関係は、多項式（１）で表される。
【００２１】
【数１】
2010054505.tif 000003
【００２２】
ここで、パラメータ／係数Ａｋ（ｋ＝０，１，２，・・・）は、数学的アルゴリズム、例えば、多項式近似、最小二乗法等によって求めることができる。式（１）に従って、タイム値Ｔ（Ｃ）は、整数ｎが十分に大きいならば、
【数２】
2010054505.tif 000004
に近似できる。例えば、式（１）は、以下のように書き直される。
【００２３】
【数３】
2010054505.tif 000005
【００２４】
ＭＣＵ １２０は、記憶部１２６からデータのｎ＋１個の組（Ｔｉ，Ｃｉ）、例えば、カウンタ値Ｃ１〜Ｃｎ＋１と時点Ｔ１〜Ｔｎ＋１に対するタイム値とのｎ＋１個の組を選択する。それによって、以下のｎ＋１個の式が得られる。
【００２５】
【数４】
2010054505.tif 000006
【００２６】
故に、ＭＣＵ １２０は、カウンタ値Ｃ１〜Ｃｎ＋１と各時点Ｔ１〜Ｔｎ＋１に対するタイム値とに基づいて、パラメータＡ０〜Ａｎを算出できる。
【００２７】
パラメータＡ０〜Ａｎは、各時点Ｔ１〜Ｔｍに対するタイム値と複数のカウンタ値Ｃ１〜Ｃｍのうちの対応するカウンタ値との相関関数、例えば、多項式
【数５】
2010054505.tif 000007
を決定する。故に、ＭＣＵ １２０は、パラメータＡ０〜Ａｎとカウンタ部１１６の現在のカウンタ値Ｃ’とに基づいて、推定タイム値Ｔ’、例えば、
【数６】
2010054505.tif 000008
を決定／算出できる。
【００２８】
一実施形態において、パラメータＡ０〜Ａｎは、ＧＰＳ受信機１００が電源オフ状態に移行しようとするときに算出され、ＧＰＳ受信機１００が電源オフ状態となる前に、記憶部１２６に格納される。ＧＰＳ受信機１００が電源オフ状態の間も、カウンタ部１１６は、動作及びカウンタ値Ｃｍ＋１，Ｃｍ＋２，・・・，Ｃｐの生成を継続する。有利には、ＧＰＳ受信機１００が再度電源オン状態となるとき、ＭＣＵ １２０は、記憶部１２６のパラメータＡ０〜Ａｎにアクセスし、式（３）に従って、現在のカウンタ値Ｃ’（Ｃ’＝Ｃｐ＋１，又はＣｐ＋２，・・・）に基づいて、推定タイム値Ｔ’を算出する。
【００２９】
【数７】
2010054505.tif 000009
【００３０】
別の実施形態では、複数のパラメータＡ０〜Ａｎは、ＧＰＳ受信機１００が再び電源オン状態となるときの初期化過程の間に算出される。例えば、ＧＰＳ受信機１００が再び電源オン状態となるとき、ＭＣＵ １２０は、記憶部１２６のデータ組（Ｔｉ，Ｃｉ）にアクセスし、複数のデータ組（Ｔｉ，Ｃｉ）に基づいて、複数のパラメータＡ０〜Ａｎを算出し、次いで、複数のパラメータＡ０〜Ａｎと現在のカウンタ値Ｃ’（Ｃ’＝Ｃｐ＋１，又はＣｐ＋２，・・・）とに基づいて、推定タイム値Ｔ’を算出する。
【００３１】
整数ｎが十分に大きいならば、推定タイム値Ｔ’の誤差は、所定の期間（例えば、ＧＰＳ Ｌ１ Ｃ／Ａ符号の符号周期の半分、例えば、０．５ｍｓ）よりも小さくできる。故に、ＭＣＵ １２０は、推定タイム値Ｔ’に基づいて、現在のＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビットの境界を決定できる。換言すれば、ＧＰＳ受信機１００が再び電源オン状態となるとき、システムモジュール１０２は、複数のパラメータＡ０〜Ａｎ及び現在のカウンタ値Ｃ’に基づいて、信号受信部１３４で受信した現在のＧＰＳ信号を正しく捕捉できる。
【００３２】
推定タイム値Ｔ’を算出することによって、ＧＰＳ受信機１００は、ＧＰＳ信号中のナビゲーションデータビット境界を決定するために、時間の掛かる従来のＧＰＳビット同期過程を実行する必要がなくなる。その結果、ＧＰＳ受信機１００のＴＴＦＦが短縮される。さらに、クロック信号生成部１１４として安価な水晶発振器（例えば、３２．７６８Ｋ水晶振動子）を用いることができ、ＧＰＳ受信機１００のコストが下がる。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態による信号捕捉システム２００の別の例示的な構成図を示す。図１と同一の符号が付けられた要素は、同様の機能を有する。図２の例において、クロックモジュール１０４は、ＭＣＵ １２０に接続されたリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２１２をさらに具備している。ＲＴＣ ２１２は、年、月、日、時、分、及び秒の情報が含まれたローカルタイムを提供する。一実施形態において、ＲＴＣ ２１２は、クロック信号生成部１１４によって駆動される。クロック信号生成部１１４とＲＴＣ ２１２との間に接続された周波数分割部２１８は、クロック信号１３６の周波数分割を行う機能を有する。それによって、ＲＴＣ ２１２は、適切な周波数を有したパルス信号２３６によって駆動される。別の実施形態では、ＲＴＣ ２１２は、独立したクロック信号生成部（図２には図示されない）によって駆動される。
【００３４】
一実施形態において、ＧＰＳタイム情報は、ＲＴＣ ２１２のメモリに書き込まれる。ＲＴＣ ２１２は、ユーザにローカルタイムを示すための表示システム（図１には図示されない）に接続されていてよい。さらに、ＲＴＣ ２１２は、カウンタ値が正確であるか否かを判断するために使用されてもよい。例えば、ＲＴＣ ２１２は、所定の時間間隔をカウントできる。所定期間が満了したときに、カウンタ値の増大量が所望／所定の幅を超えた場合、それは、カウンタ値に誤りが存在すること、又は、カウンタ値が最大カウンタ値を超えてしまったことを指す。さらに、ＧＰＳ受信機１００が所定期間の電源オフ状態の後に再び電源オン状態となるとき、ＲＴＣ ２１２によって生成されたローカルタイムは、衛星捕捉過程、例えば、ＧＰＳ受信機１００の有効範囲内において、どの衛星が使用可能かを評価するための過程に使用できる。
【００３５】
図３は、本発明の一実施形態による信号捕捉システム３００の別の例示的な構成図を示す。図１と同一の符号が付けられた要素は、同様の機能を有する。図３の例において、システム電源３０８は、クロックモジュール１０４に直接接続されているとともに、システムモジュール１０２に切換部３０２を介して接続されている。切換部３０２が閉となったとき、ＧＰＳ受信機１００全体にシステム電源３０８から電力が供給される。切換部３０２が開となったとき、システムモジュール１０２は、電源オフ状態となるが、この間にも、クロックモジュール１０４は、システム電源３０８による電力供給を受けて、動作を継続する。この実施形態では、蓄電部１１０（図１に示す）は省略できる。
【００３６】
図４は、本発明の一実施形態による信号捕捉システムによって実行される動作の例示的なフローチャート４００を示す。図４は、図１、図２、及び図３と併せて説明される。
【００３７】
ブロック４０２において、カウンタ部１１６は、複数の時点Ｔ１〜Ｔｎ＋１における複数のカウンタ値Ｃ１〜Ｃｎ＋１を提供する。ブロック４０４において、システムモジュール１０２は、捕捉した信号一式、例えば、信号受信部１３４で受信したＧＰＳ信号に従って、複数の時点Ｔ１〜Ｔｍの各時点に対するタイム値を取得する。例えば、ＧＰＳ信号処理エンジン１２４は、ＧＰＳ信号をナビゲーションメッセージに復調し、該ナビゲーションメッセージに従って、ＭＣＵ １２０が、時点Ｔ１〜Ｔｎ＋１のタイム値を算出する。
【００３８】
ブロック４０６において、ＭＣＵ １２０は、複数のカウンタ値Ｃ１〜Ｃｎ＋１と各時点Ｔ１〜Ｔｎ＋１に対するタイム値とに基づいて、パラメータ一式Ａ０〜Ａｎをさらに算出する。ＧＰＳ受信機１００が所定期間の電源オフ状態の後に再び電源オン状態となるとき、ブロック４０８に記載したように、システムモジュール１０２は、複数のパラメータＡ０〜Ａｎとカウンタ部１１６の現在のカウンタ値Ｃ’とに基づいて、推定タイム値Ｔ’を決定する。結果として、ＭＣＵ １２０は、推定タイム値Ｔ’に基づいて、ＧＰＳ信号を再補足できる。
【００３９】
したがって、本発明は、カウンタ装置の応用を用いた信号捕捉システム（例えば、ＧＰＳ受信機）を提供する。カウンタ装置は、推定タイム値を算出するためのカウンタ値を提供できる。ＧＰＳ受信機は、推定タイム値に基づいて、ＧＰＳ信号を捕捉、追跡、及び復調できる。また、本発明は、ＧＰＳタイムとカウンタ値との間の関係を定義する代表的な方法を提供する。これは、推定タイム値を取得するために使用できる。このような信号捕捉システムは、多くの用途、例えば、ＧＰＳ受信機、ポータブルナビゲーションデバイス、移動電話等に用いることができる。
【００４０】
以上の通り、本発明の実施形態が説明及び図示されたが、添付の特許請求の範囲で定義されたような本発明の原理の精神及び範囲から逸脱することなく、それらの実施形態にさまざまな追加、修正、及び置換が行えることは当然である。本発明が、その形状、構造、構成、比率、材質、要素、及び構成要素に多数の修正が加えられて用いられること、及び、発明の実施に際して、本発明の原理から逸脱することなく、特定の環境及び動作要件に特に適合されるように用いられることは、当業者には自明である。したがって、ここに開示した実施形態のすべては、限定的ではなく例示的に扱われることを意図しており、発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物によって示され、上記記載に限定されない。
【符号の説明】
【００４１】
１００，２００，３００  信号捕捉システム
１０２  システムモジュール
１０４  クロックモジュール
１０６  アンテナ部
１０８  主電源
１１０  蓄電部
１１４  クロック信号生成部
１１６  カウンタ部
１２０  マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）
１２２  無線周波数（ＲＦ）フロントエンド部
１２４  ＧＰＳ信号処理エンジン
１２６  記憶部
１３０  入力信号
１３２  出力信号
１３４  信号受信部
１３６  クロック信号
２１２  リアルタイムクロック部
２１８  周波数分割部
２３６  パルス信号
３０２  切換部
３０８  システム電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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