(57)【要約】【課題】全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機の構成要素が作動するのに要する時間を減らすことによって、電子受信機の電力消費を低減する方法及びその方法を用いたデジタル信号処理装置並びにシステムを提供する。【解決手段】本発明の電子受信機の電力消費低減方法は、複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階、電子受信機のアナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及びデジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に作動開始信号を提供する段階、及び動的時間期間の間に電子受信機の位置決定が得られるまで、可視領域にある複数の衛星から信号を獲得して獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階を有する。【選択図】図４
2014219405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機の電力消費を低減する方法であって、
複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階と、
前記電子受信機のアナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及びデジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に作動開始信号を提供する段階と、
動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記可視領域にある複数の衛星から信号を獲得して該獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階と、を有することを特徴とする電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項２】
前記可視領域にある複数の衛星から信号を獲得して該獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、反複して遂行されることを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項３】
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であることを特徴とする請求項２に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項４】
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記可視領域にある複数の衛星から獲得されたすべての信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用することを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項５】
前記電子受信機の位置決定が得られると、前記アナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及び前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に作動停止信号を提供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項６】
前記作動開始信号は、第１作動開始信号であり、前記電子受信機の位置決定は、第１位置決定であり、前記複数の衛星は、第１複数の衛星であり、前記動的時間期間は、第１動的時間期間であり、前記獲得された信号は、獲得された第１信号であり、
前記作動停止信号に応答して所定の時間の間に作動を停止する段階と、
第２複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階と、
前記アナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及び前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に第２作動開始信号を提供する段階と、
前記所定の時間が経過した後、第２動的時間期間の間に前記電子受信機の第２位置決定が得られるまで、前記可視領域にある第２複数の衛星から第２信号を獲得して該獲得された第２信号に前記信号感知ロジックを適用する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項７】
前記複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する前に、タイミング及び精度のパラメーターを受信する段階をさらに含み、
前記タイミング及び精度のパラメーターに基づいて、前記複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階、前記作動開始信号を提供する段階、及び前記信号感知ロジックを適用する段階を遂行することを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項８】
前記作動開始信号を提供する段階の前に、信号獲得及び信号追跡の中の少なくとも１つのための事前配置情報を処理する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項９】
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、
前記可視領域にある複数の衛星に対応するＮ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信する段階と、
前記Ｎ個の追跡された衛星の各々に対する距離及びドップラー効果による誤差の中の少なくとも１つを推定する段階と、
前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する段階と、
前記Ｋ個の衛星に基づいて精度低下率（ＤＯＰ）を算出する段階と、
前記Ｋ個の衛星に基づいて位置、速度、及び時刻ソリューションを算出する段階と、
位置推定誤差（ＥＰＥ）を算出する段階と、
前記位置推定誤差が所定の閾値以下であるか否かを判断する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項１０】
前記位置推定誤差が所定の閾値以下である場合、位置準備信号を生成し、
前記位置推定誤差が所定の閾値より大きい場合、位置未準備信号を生成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項１１】
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用することを特徴とする請求項９に記載の電子受信機の電力消費低減方法。
【請求項１２】
全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機に含まれるデジタル信号処理装置であって、
Ｎ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信するためのデジタル前処理部と、
前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する衛星阻止フィルタと、
１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号を生成する作動信号生成部と、
前記１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号に応答して、動的時間期間の間に前記Ｋ個の衛星から獲得された信号に信号感知ロジックを適用するための衛星獲得追跡測定部と、を備えることを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項１３】
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であることを特徴とする請求項１２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項１４】
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られたか否かを判断することを特徴とする請求項１２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項１５】
前記作動信号生成部は、前記デジタル信号処理装置の１つ以上の構成要素に連結され、前記動的時間期間の開始時点で前記作動開始信号を生成し、前記動的時間期間の終了時点で前記作動停止信号を生成することを特徴とする請求項１２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項１６】
前記１つ以上の構成要素は、前記作動開始信号に応答してターンオンされ、前記作動停止信号に応答してターンオフされることを特徴とする請求項１５に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項１７】
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用することを特徴とする請求項１２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項１８】
全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機の電力消費を低減するためのシステムであって、
システムバスと、
前記システムバスに連結されたメモリと、
前記システムバス及び前記メモリと通信するためのユーザーインターフェイスと、
デジタル信号処理部に連結された高周波数信号処理部、及び該高周波数信号処理部からＮ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信する前記デジタル信号処理部を含む電子受信機と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、
前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する衛星阻止フィルタと、
１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号を生成する作動信号生成部と、
前記１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号に応答して、動的時間期間の間に前記Ｋ個の衛星から獲得された信号に信号感知ロジックを適用するための衛星獲得追跡測定部と、を含むことを特徴とする電子受信機の電力消費低減システム。
【請求項１９】
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であることを特徴とする請求項１８に記載の電子受信機の電力消費低減システム。
【請求項２０】
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られたか否かを判断することを特徴とする請求項１８に記載の電子受信機の電力消費低減システム。
【請求項２１】
前記作動信号生成部は、前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に連結され、前記動的時間期間の開始時点で前記作動開始信号を生成し、前記動的時間期間の終了時点で前記作動停止信号を生成することを特徴とする請求項１８に記載の電子受信機の電力消費低減システム。
【請求項２２】
前記１つ以上の構成要素は、前記作動開始信号に応答してターンオンされ、前記作動停止信号に応答してターンオフされることを特徴とする請求項２１に記載の電子受信機の電力消費低減システム。
【請求項２３】
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用することを特徴とする請求項１８に記載の電子受信機の電力消費低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全地球的航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ、以下、ＧＮＳＳ）に関し、より詳細には、ＧＮＳＳに使用される受信機の電力消費を低減又は最小化する方法及びその方法を用いたデジタル信号処理装置並びにシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の衛星が宇宙へ打ち上げられて来た。これらの衛星の中の幾つかは衛星航法システム（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）として使用される。全地球的なカバレージ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有する衛星航法システムはＧＮＳＳと称される。米国のＮＡＶＳＴＡＲグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）とロシアのＧＬＯＮＡＳＳとは現在運用されているＧＮＳＳの例である。
【０００３】
衛星航法システムは位置及び時刻情報を提供する。ＧＮＳＳ受信機を内蔵している地球上の小型移動（Ｍｏｂｉｌｅ）電子装置は、複数個の衛星に対して可視領域（ａｎ  ｕｎｏｂｓｔｒｕｃｔｅｄ  ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）にある時、「位置決定（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｆｉｘ）」が得られる。このような装置の例として、スマートフォン、カメラ、モバイルコンピューター、ＧＰＳ装置、及び移動端末機等が挙げられる。このような装置が使用中である時、ＧＮＳＳ受信機の電力消費量は、装置の全電力消費量の中で相当な部分を占める。一般的に、移動装置はバッテリーから電力を得るため、高い電力消費は移動装置で大きな問題になる。位置決定を得るための演算処理は装置のバッテリー寿命に影響を与える。
【０００４】
従来のＧＮＳＳ受信機に関する技術は、ＧＮＳＳ受信機の作動開始（ＯＮ）及び作動停止（ＯＦＦ）サイクルを通じて、通常は周期的に制御する技法を含む。例えば、ＧＮＳＳ受信機はトリクルパワー（Ｔｒｉｃｋｌｅ  Ｐｏｗｅｒ）又は活性連続追跡（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｔｒａｃｋ）方法によって具現される。これらの方法によれば、ＧＮＳＳ受信機が一定時間の間、例えば１０ｍｓの間作動した後、再び一定時間の間、例えば２ｍｓの間作動を停止する過程が反複して遂行される。作動開始及び作動停止サイクルの反複は位置決定が得られなかった場合にも遂行される。言い換えると、ＧＮＳＳ受信機が作動している時に、位置情報を正しく得なければ、誤った情報が生成される。又、従来のＧＮＳＳ受信機は強度が大きい衛星信号が存在する場合にも長い時間の間、例えば９９ｍｓ又はそれ以上の時間の間作動状態のまま放置されることがある。他の技術として、１回に１つの衛星に対する信号強度のみを観測する方法がある。この方法では、資源が浪費され、不必要な電力消費が発生する。
【０００５】
そこで、電子受信機、特にＧＮＳＳ受信機の電力消費を低減するための改善された装置及び方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）に使用される電子受信機の電力消費を低減又は最小化する方法及びその方法を用いたデジタル信号処理装置並びにシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機の電力消費低減方法は、複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階と、前記電子受信機のアナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及びデジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に作動開始信号を提供する段階と、動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記可視領域にある複数の衛星から信号を獲得して該獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階と、を有することを特徴とする。
【０００８】
前記可視領域にある複数の衛星から信号を獲得して該獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、反複して遂行され得る。
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であり得る。
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記可視領域にある複数の衛星から獲得されたすべての信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用し得る。
【０００９】
前記電子受信機の電力消費低減方法は、前記電子受信機の位置決定が得られると、前記アナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及び前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に作動停止信号を提供する段階をさらに含み得る。
前記電子受信機の電力消費低減方法において、前記作動開始信号は、第１作動開始信号であり、前記電子受信機の位置決定は、第１位置決定であり、前記複数の衛星は、第１複数の衛星であり、前記動的時間期間は、第１動的時間期間であり、前記獲得された信号は、獲得された第１信号であり、前記作動停止信号に応答して所定の時間の間に作動を停止する段階と、第２複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階と、前記アナログ信号処理部の１つ以上の構成要素及び前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に第２作動開始信号を提供する段階と、前記所定の時間が経過した後、第２動的時間期間の間に電子受信機の第２位置決定が得られるまで、前記可視領域にある第２複数の衛星から第２信号を獲得して該獲得された第２信号に前記信号感知ロジックを適用する段階と、をさらに含み得る。
【００１０】
前記電子受信機の電力消費低減方法は、前記複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する前に、タイミング及び精度のパラメーターを受信する段階をさらに含み、前記タイミング及び精度のパラメーターに基づいて、前記複数の衛星が可視領域にあるか否かを判断する段階、前記作動開始信号を提供する段階、及び前記信号感知ロジックを適用する段階を遂行し得る。
また前記電子受信機の電力消費低減方法は、前記作動開始信号を提供する段階の前に、信号獲得及び信号追跡の中の少なくとも１つのための事前配置情報を処理する段階をさらに含み得る。
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記可視領域にある複数の衛星に対応するＮ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信する段階と、前記Ｎ個の追跡された衛星の各々に対する距離及びドップラー効果による誤差の中の少なくとも１つを推定する段階と、前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する段階と、前記Ｋ個の衛星に基づいて精度低下率（ＤＯＰ）を算出する段階と、前記Ｋ個の衛星に基づいて位置、速度、及び時刻ソリューションを算出する段階と、位置推定誤差（ＥＰＥ）を算出する段階と、前記位置推定誤差が所定の閾値以下であるか否かを判断する段階と、を含み得る。
前記電子受信機の電力消費低減方法は、前記位置推定誤差が所定の閾値以下である場合、位置準備信号を生成し、前記位置推定誤差が所定の閾値より大きい場合、位置未準備信号を生成する段階をさらに含み得る。
前記獲得された信号に信号感知ロジックを適用する段階は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用し得る。
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機に含まれるデジタル信号処理装置は、Ｎ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信するためのデジタル前処理部と、前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する衛星阻止フィルタと、１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号を生成する作動信号生成部と、前記１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号に応答して、動的時間期間の間に前記Ｋ個の衛星から獲得された信号に信号感知ロジックを適用するための衛星獲得追跡測定部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であり得る。
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られたか否かを判断し得る。
前記作動信号生成部は、前記デジタル信号処理装置の１つ以上の構成要素に連結され、前記動的時間期間の開始時点で前記作動開始信号を生成し、前記動的時間期間の終了時点で前記作動停止信号を生成し得る。
前記１つ以上の構成要素は、前記作動開始信号に応答してターンオンされ、前記作動停止信号に応答してターンオフされ得る。
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用し得る。
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による全地球的航法衛星システムに使用される電子受信機の電力消費低減システムは、システムバスと、前記システムバスに連結されたメモリと、前記システムバス及び前記メモリと通信するためのユーザーインターフェイスと、デジタル信号処理部に連結された高周波数信号処理部、及び該高周波数信号処理部からＮ個の追跡された衛星に関するデジタル情報を受信する前記デジタル信号処理部を含む電子受信機と、を備え、前記デジタル信号処理部は、前記Ｎ個の追跡された衛星の中のＮ以下であるＫ個の衛星を選択する衛星阻止フィルタと、１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号を生成する作動信号生成部と、前記１つ以上の作動開始信号及び作動停止信号に応答して、動的時間期間の間に前記Ｋ個の衛星から獲得された信号に信号感知ロジックを適用するための衛星獲得追跡測定部と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記動的時間期間は、変更可能である時間期間であり得る。
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られたか否かを判断し得る。
前記作動信号生成部は、前記デジタル信号処理部の１つ以上の構成要素に連結され、前記動的時間期間の開始時点で前記作動開始信号を生成し、前記動的時間期間の終了時点で前記作動停止信号を生成し得る。
前記１つ以上の構成要素は、前記作動開始信号に応答してターンオンされ、前記作動停止信号に応答してターンオフされ得る。
前記衛星獲得追跡測定部は、前記動的時間期間の間に前記電子受信機の位置決定が得られるまで、前記Ｋ個の衛星から獲得された信号にリアルタイムで同時に前記信号感知ロジックを適用し得る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）に使用される電子受信機の構成要素が作動するのに要する時間が減少する。したがって、ＧＮＳＳに使用される電子受信機の電力消費低減方法及び電力消費の少ないデジタル信号処理装置並びにシステムが得られる。特に、本発明によれば、速く効率的に位置決定を得る能力を犠牲にせずに、ＧＮＳＳ受信機の電力消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態によるアナログＲＦ信号処理部とデジタル信号処理部とを含むＧＮＳＳ受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のデジタル信号処理部のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機を内蔵する移動装置及び可視領域にある衛星を含むシステムを示す概念図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機の電力消費低減方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機の電力消費低減のために衛星感知ロジックを適用する方法を説明するフローチャートである。
【図６】信号観測時間が１００ｍｓの場合の搬送波対受信機雑音比値に対する距離誤差測定値の標準偏差を示すグラフである。
【図７】信号観測時間が１０ｍｓの場合の搬送波対受信機雑音比値に対する距離誤差測定値の標準偏差を示すグラフである。
【図８】信号観測時間が１ｍｓの場合の搬送波対受信機雑音比値に対する距離誤差測定値の標準偏差を示すグラフである。
【図９】図８のグラフの一部分を拡大したものであって、信号観測時間が１ｍｓの場合の搬送波対受信機雑音比値に対する距離誤差測定値の標準偏差を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機を含むコンピューティングシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
以下の詳細な説明は全て本発明の説明及び理解を助けるための例である。即ち、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、他の形態で具現され得る。以下の実施形態は単に本発明の思想を完全に理解するための例であり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する技術者に本発明を伝達するためのものである。したがって、本発明の構成要素を具現するための様々な方法がある場合、これらの方法の中で特定なもの又はこれと同一性があるものであっても本発明を具現し得ることは明らかである。
本明細書で所定の構成が特定要素を含むと記載している場合又は所定の過程が特定のステップを含むと記載している場合、その他の要素又はその他のステップをさらに含み得る。即ち、本明細書で使用する用語は特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明の概念を限定するものではない。さらに、発明の理解を助けるために説明した例はその相補的な実施形態も含む。
本明細書で使用する用語は本発明が属する技術分野の通常の技術者が一般的に理解する意味を有する。一般的に使用される用語は本明細書の文脈にしたがって一貫した意味に解釈される。また、本明細書で使用する用語は、その意味が明確に定義された場合でなければ、極端に理想的或いは形式的な意味に解釈されない。
【００１９】
ＧＮＳＳ受信機（本発明の実施形態において、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）に使用される電子受信機を「ＧＮＳＳ受信機」と称する）が使用中である時の電力消費量は、スマートフォン、ＧＰＳ装置、及びその他の位置を感知することができる移動装置等の電子装置の全電力消費量の中で相当な部分を占める。以下で説明する本発明の技術思想は与えられた１つ以上の位置パラメーター、１つ以上の速度パラメーター、及び／又は１つ以上の時刻推定精度パラメーターに基づいて特定時間でのＧＮＳＳ受信機の電力消費を低減又は最小化させ得る。以下で、「ＧＮＳＳ受信機」という用語を一般的に使用するが、この用語は本発明の実施形態がＧＮＳＳに関連するシステムのみに適用されることに限定するものではない。むしろ、本発明の実施形態は、複数の衛星信号を受信する受信機及び衛星航法システムであれば、それが全地球的であるか、地域限定的であるか、又はその組み合わせであるか否かに拘らず、何れの種類にも応用され得る。
【００２０】
本発明の実施形態は、知能的な作動開始／作動停止信号制御を具現し、作動開始の後、可視領域にある衛星から受信した信号を信号感知ロジックに提供して、電力消費を低減させる。本明細書で、「可視領域（ａｎ  ｕｎｏｂｓｔｒｕｃｔｅｄ  ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）」という用語はＧＮＳＳ受信機が検出するのに十分な強度の信号を出力する上空の衛星を幅広く含む概念として使用する。可視領域にある衛星は、通常ＧＮＳＳ受信機に対する視野が遮られていない線上に位置するが、いつもそうである必要はない。即ち、衛星が可視領域にあるとして取り扱う際には人の目に必ずしも見える必要はない。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態によるアナログＲＦ信号処理部とデジタル信号処理部とを含むＧＮＳＳ受信機の構成を示すブロック図である。ＧＮＳＳ受信機１００は、アナログ領域１１５内のアナログＲＦ信号処理部１０５とデジタル領域１２０内のデジタル信号処理部１１０とを有する。
【００２２】
アナログＲＦ信号処理部１０５は、デジタル信号処理部１１０が生成した作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を受信する。アナログＲＦ信号処理部１０５とデジタル信号処理部１１０の全ては作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）によって作動を開始するか或いは停止する。さらに、アナログＲＦ信号処理部１０５及びデジタル信号処理部１１０の各々に含まれる構成要素もやはり作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）によって作動を開始するか或いは停止する。作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）に関しては、後でより詳細に説明する。
【００２３】
アンテナ１５０は、前置増幅及びフィルタ部１４５に連結される。前置増幅及びフィルタ部１４５は、アンテナ１５０を介して提供されたＲＦ（高周波数）信号を前置増幅し、フィルタリングして、例えば１ＧＨｚ〜２ＧＨｚの間の周波数成分を有する高周波信号ＨＦを生成する。周波数変換部１４０は、前置増幅及びフィルタ部１４５から高周波信号ＨＦを受信する。また、周波数変換部１４０は、ローカル発振器１３５からローカル発振信号ＬＯを受信する。
【００２４】
周波数変換部１４０は、高周波信号ＨＦより低い周波数成分を有する変換信号ｔＨＦを生成する。例えば、変換信号ｔＨＦは４ＭＨｚ程度の周波数成分を有する。低周波通過フィルタ１５５は、変換信号ｔＨＦを受信してフィルタリングを行い、フィルタリングされた信号ｆＨＦを生成する。可変利得増幅器１６０は、フィルタリングされた信号ｆＨＦを受信する。可変利得増幅器１６０は、フィルタリングされた信号ｆＨＦの利得を調節するか或いはフィルタリングされた信号ｆＨＦを変調（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）する。可変利得増幅器１６０は、デジタル信号処理部１１０が生成した自動利得制御（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を受信する。
【００２５】
アナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、以下、ＡＤＣと略記）１６５は、可変利得増幅器１６０から信号を受信し、受信したアナログ信号をデジタル化（Ｄｉｇｉｔｉｚｉｎｇ）する。ＡＤＣ１６５はクロックサンプリング周波数Ｆｓにしたがって作動する。ＡＤＣ１６５は、Ｍビットのデジタル化された信号を出力する。即ち、ＡＤＣ１６５は、Ｍビットにサンプリングされた信号を出力する。ここで、Ｍは、例えば、３、５、又は８である。一般的に、ＧＮＳＳシステムで伝送されるすべての信号は同一の周波数帯域で受信される。したがって、可視領域にあるすべての衛星はＭビットのデジタルサンプル（即ち、１／Ｆｓ時間の間にＭビット値のストリーム）がストリーミング（Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）される環境に置かれる。Ｍビットのデータストリームは、可視領域にある衛星の数にしたがって、例えば、１、２、３、４、５、…、２０、又はそれ以上の数の衛星に関する情報を含む。
【００２６】
デジタル信号処理部１１０は、入力信号ＩＮＰＵＴを受信し、出力信号ＯＵＴＰＵＴを出力する。入力信号ＩＮＰＵＴは、例えば外部の現在位置決定（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｆｉｘ  ｎｏｗ）信号、位置精度のパラメーター等を含む。このような入力情報は、ＧＮＳＳ受信機１００又はその構成要素の作動をいつ開始し、いつ停止するかを決定するのに有用な情報を提供する。入力情報は位置精度の必要条件に関する情報を提供する。また、入力情報は、１回の位置決定要請に基づいて１回受信され得、連続する位置探索過程で周期的に（例えば、１秒に１回）受信され得る。一方、出力信号ＯＵＴＰＵＴは衛星距離測定値、位置準備信号、位置未準備信号等を含む。
【００２７】
図２は、図１のデジタル信号処理部１１０のより詳細な構成を示すブロック図である。デジタル信号処理部１１０は、全体衛星処理部２０５及び個別衛星処理部２１０を含む。全体衛星処理部２０５は、可視領域にあるすべての衛星から提供された信号を同時に処理する。個別衛星処理部２１０は、可視領域にある衛星の各々から提供された信号を個別に処理する。ここで、「個別に処理する」という用語を使用するが、この用語は本質的に複数の衛星から提供された信号がリアルタイムで同時に処理されるような中間処理過程を意味する。
【００２８】
全体衛星処理部２０５は、作動開始／作動停止制御信号生成器（以下、「ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器」と略記）２２５を含む。ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器２２５は、衛星獲得追跡測定部２８０から作動開始／作動停止命令ＣＭＤを受信する。ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器２２５は１つ以上の作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を生成する。アナログＲＦ信号処理部１０５又はそれに含まれる１つ以上の構成要素は作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）によって作動を開始するか或いは停止する。そして、デジタル信号処理部１１０又はそれに含まれる１つ以上の構成要素は作動開始／作動停止制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）によって作動を開始するか或いは停止する。
【００２９】
全体衛星処理部２０５は、Ｎ個の可視領域にあるか或いは追跡された衛星に関するサンプリングされたＭビットの信号を受信するデジタル前処理部２１５を含む。デジタル前処理部２１５は、上述の自動利得制御信号ＡＧＣを生成する。入力サンプルメモリ２２０は、デジタル前処理部２１５に連結されて、デジタル前処理部２１５から前処理されたサンプリング信号を受信して格納する。
【００３０】
周波数変換部２３５は、入力サンプルメモリ２２０に格納されたサンプリング信号を受信する。周波数変換部２３５は、キャリヤー（搬送波）ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２４０から信号を受信する。周波数変換部２３５は、ＮＣＯ信号を使用して、格納されたサンプリング信号の周波数を変換する。
【００３１】
マッチトフィルタ２４５は、周波数変換部２３５に連結される。マッチトフィルタ２４５は、周波数変換部２３５から変換信号を受信する。また、マッチトフィルタ２４５は、コードＮＣＯ２６０からＮＣＯ信号を受信した衛星コード生成器２５５から、衛星コード情報を受信する。衛星コード生成器２５５によって生成された衛星コード情報は、例えばＪ個の信号を含む。マッチトフィルタ２４５は、２つの信号間の相関に関する数学演算を遂行するための装置である。マッチトフィルタ２４５の動作はフローチャートと併せて説明する。
【００３２】
マッチトフィルタ２４５は、フィルタリングされた情報を出力する。データ分解部２４７は、フィルタリングされた情報を受信する。データ分解部２４７は、フィルタリングされた情報から不必要なデータを除去する。そして、フィルタリングされた情報は、時間領域積分を行うコヒーレント積分部２７０及び／又は周波数領域積分を行う非コヒーレント積分部２６５によって処理される。衛星獲得追跡測定部２８０はコヒーレント積分部（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２７０及び非コヒーレント積分部（ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２６５に連結されて、コヒーレント積分部２７０及び非コヒーレント積分部２６５から情報を提供されるように構成される。
【００３３】
衛星獲得追跡測定部２８０は、信号感知ロジック２８５を含む。信号感知ロジック２８５は、動的時間期間（ｄｙｎａｍｉｃ  ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗ）の間に位置決定が得られたと判断される時まで、衛星から受信した信号にリアルタイムで同時に特定ロジック及び／又はアルゴリズムを適用する。動的時間期間は固定されていない時間期間である。ＧＮＳＳ受信機１００は、作動を開始すると、位置精度のパラメーターを満足するか否かを判断するのに十分な情報を有しているか否かを持続的にモニターリングする。言い換えると、動的時間期間の間にＧＮＳＳ受信機１００の位置決定が得られたと判断される時まで、可視領域にあるか或いは追跡された複数の衛星から信号が獲得されて、獲得された信号に信号感知ロジック２８５が適用される。
【００３４】
衛星獲得追跡測定部２８０は、１つ以上の制御信号ＣＴＬを生成する。制御信号ＣＴＬは、デジタル信号処理部１１０の構成要素の中の、例えば、キャリヤーＮＣＯ２４０、コードＮＣＯ２６０、及び／又はデータ分解部２４７を制御する。
【００３５】
ＧＮＳＳ受信機１００の構成要素は、位置決定を得るのに必要な短時間の間作動した後、作動を停止する。所定の場合、構成要素が通常の作動時間より１０００分の１程度短い１ｍｓ以下の時間の間作動した後、作動を停止する。また、本実施形態において、サンプリング信号は、収集された後で分析されるのではなく、リアルタイムで分析される。サンプリング信号が収集された後で分析されると、位置決定の獲得が遅くなる。位置決定が得られるまで収集されたサンプルをリアルタイムで分析することによって、ＧＮＳＳ受信機１００は、ＧＮＳＳ受信機１００が位置決定をさらに速く効率的に得ることができるようにする複数のリアルタイムデータポイントに直ちにアクセスする。また、ＧＮＳＳ受信機１００の構成要素が作動するのに要する全体時間が減少する。結果的に、ＧＮＳＳ受信機１００の電力消費を低減することができる。
【００３６】
信号感知ロジック２８５は、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＣＯＭＰＡＳＳ、ＱＺＳＳ、ＳＢＡＳ等を含む可視領域で検出されたすべての衛星から受信されたすべての可能なＧＮＳＳ信号の情報を同時に処理する。したがって、統計的にＧＮＳＳ受信機１００の作動時間を短縮する可能性が向上する。信号感知ロジック２８５は、ＧＮＳＳ信号の中のサブセット（Ｓｕｂ−ｓｅｔ）又はフィルタリングされたセットに関する情報を同時に処理する。追跡するＧＮＳＳシステムを選択する従来の受信機システムと異なり、本実施形態の信号感知ロジック２８５はすべての利用可能な信号を活用する。したがって、位置決定を得るための時間が減少し、結果的に電力消費が低減される。
【００３７】
信号感知ロジック２８５は、マッチトフィルタ２４５と別個に、根本的に異なる機能を遂行する衛星阻止フィルタを含む。衛星阻止フィルタは、衛星追跡が「信頼」できるか否かを検出することによって、航法ソリューションで使用され得る衛星の数を減らす。例えば、衛星信号を信頼しない理由は、その衛星信号が実質的に他の衛星コードと相互相関（Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を有すること、又はその衛星信号が実質的に狭帯域妨害電波（Ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ  Ｊａｍｍｅｒ）のような干渉信号源を追跡した結果であること等を含む。衛星阻止フィルタによって、誤謬がある衛星追跡が航法ソリューションに誤謬を生じさせることが防止される。さらに、Ｎ個の可視領域にあるか或いは追跡された衛星は、Ｋ個（ＫはＮ以下）の衛星にフィルタリングされる。言い換えると、衛星阻止フィルタは、干渉追跡、相互相関追跡等、以下でさらに言及する理由による特定衛星を排除する。
【００３８】
信号感知ロジック２８５に対する説明は、以下フローチャートの説明と共にさらに言及する。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機１００を内蔵する移動装置３０５及び可視領域にある衛星３１０を含むシステム３００を示す概念図である。可視領域にある衛星３１０は、例えば多様なＧＮＳＳシステムに含まれる６０個の衛星で構成される。衛星の数はさらに増加され得る。ＧＮＳＳ受信機１００は、上記で説明した構成要素の中のアナログＲＦ信号処理部１０５及びデジタル信号処理部１１０を含む。デジタル信号処理部１１０は、ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器２２５、信号感知ロジック２８５、及び上記で説明した他の構成要素を含む。インターフェイス３１５は、アナログＲＦ信号処理部１０５をデジタル信号処理部１１０に連結する。
【００４０】
図３では、移動装置３０５としてスマートフォンを図示しているが、移動装置３０５は、ＧＮＳＳ受信機１００を内蔵する何れかの種類の移動装置であり得る。可視領域にある衛星３１０は、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＣＯＭＰＡＳＳ、ＱＺＳＳ、及びＳＢＡＳ等を含む１つ以上の衛星航法システムと連関される。航法システムの衛星数は、継時的に、宇宙へ打ち上げられる衛星数に応じて増加する。したがって、本実施形態によりさらに強力な位置決定を得る機会が増加する。
【００４１】
図４は、本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機の電力消費低減方法を説明するフローチャートである。本実施形態による電力消費低減方法は、タイミング及び精度のパラメーターを受信するＳ１１０段階から開始される。例えば、タイミング及び精度のパラメーターは、図２の入力信号ＩＮＰＵＴである。タイミング及び精度のパラメーターは、外部の現在位置決定信号、位置精度のパラメーター等を含む。タイミング及び精度のパラメーターは、ＧＮＳＳ受信機の外部の信号源から受信されるか、或いは、例えば直近に受信した外部情報を反複して利用することによってＧＮＳＳ受信機の内部で生成される。
【００４２】
次に、衛星が可視領域にあるか否かを判断するか或いは計算するＳ１２０段階に進む。
【００４３】
Ｓ１３０段階で、信号獲得及び／又は信号追跡のために事前配置情報が処理される。事前配置情報（例えば、時間及び周波数）は、信号強度が大きな信号の獲得及び追跡のための初期エンファシスと共に信号の獲得及び追跡処理を開始するために使用される。例えば、１ｍｓの間、衛星信号強度を観測して、５０ｄＢ−Ｈｚの信号が獲得及び追跡される。信号の獲得及び追跡は、同じ入力サンプリング信号に対して遂行されるため、同時間に効果的に完了する。「追跡（ｔｒａｃｋ）」という用語は、閉ループ追跡機能（例えば、コード及び搬送波追跡ループ）を形成する実際の試行及び／又は最大相関時間と搬送波周波数オフセットの開放ループ推定とを意味する。
【００４４】
次に、作動開始命令が生成されるＳ１４０段階に進む。作動開始命令が生成されると、ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器は作動開始信号をアナログＲＦ信号処理部（又はその１つ以上の構成要素）とデジタル信号処理部（又はその１つ以上の構成要素）とに印加する。
【００４５】
動的時間期間（ｄｙｎａｍｉｃ  ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗ）Ｓ１５０段階内において、Ｓ１５２段階で、可視領域にある衛星の信号が獲得及び／又は追跡される。Ｓ１５４段階で、信号感知ロジックが可視領域にある衛星の信号に適用される。Ｓ１５６段階で、位置決定が得られたか否かの判断が行われる。位置決定が得られない場合、Ｓ１５２段階の前に戻り、位置決定が得られたと判断されるまで以降のＳ１５２段階からＳ１５４段階が反複される。ＧＮＳＳ受信機は、信号感知ロジックを適用することによって、特に衛星信号が相対的に強い場合、位置決定を短い時間期間（例えば、１ｍｓ）内に得ることができる。信号感知ロジック及び／又はアルゴリズムは、ＧＮＳＳ受信機が位置誤差パラメーターを満足する位置出力推定値を提供するのに十分な情報を収集したか否かを判断する。
【００４６】
Ｓ１５６段階で、位置決定が得られたと判断された場合、作動停止命令が生成されるＳ１６０段階に進む。作動停止命令が生成されると、ＯＮ／ＯＦＦ信号生成器は、作動停止信号をアナログＲＦ信号処理部（又はその１つ以上の構成要素）とデジタル信号処理部（又はその１つ以上の構成要素）とに印加する。即ち、位置決定が得られたとの判断に応答して、アナログＲＦ信号処理部の１つ以上の構成要素とデジタル信号処理部の１つ以上の構成要素とに作動停止信号が印加される。そして、位置決定が出力（例えば、図２の出力信号ＯＵＴＰＵＴの一部分として出力）される。取得、適用、及び判断はＳ１１０段階で提供されたタイミング及び精度のパラメーターに基づいて遂行される。
【００４７】
上述したように、動的時間期間Ｓ１５０段階は、固定されない時間期間であり、信号感知ロジックは位置決定が得られるまでリアルタイムで反複して適用される。一実施形態として、信号感知ロジックは、動的時間期間Ｓ１５０段階内で、位置決定が得られたと判断されるまで可視領域にある衛星から提供されるすべての信号にリアルタイムで同時に適用される。また、信号感知ロジックは、バックオフ（Ｂａｃｋ−ｏｆｆ）演算情報を採用する。即ち、信号感知動作の初期バースト（Ｂｕｒｓｔ）発生後、動的時間期間Ｓ１５０段階内で信号感知ロジックの動作量を漸進的に減少させる。したがって、速く効率的に位置決定を得る能力を殆ど犠牲にせずに電力消費をさらに減少させることができる。
【００４８】
作動停止信号が印加された後、Ｓ１７０段階で、ＧＮＳＳ受信機は所定の時間期間の間待機する。その後、Ｓ１１０段階に戻って次の処理のために以降のステップを遂行する。より具体的には、Ｓ１１０段階で追加のタイミング及び精度のパラメーターが選択的に提供され、Ｓ１２０段階で衛星の第２グループが可視領域にあるか否かが判断され、Ｓ１３０段階の処理が遂行され、Ｓ１４０段階で第２作動開始信号が印加され、第２動的時間期間Ｓ１５０段階内において、Ｓ１５２段階で可視領域にある第２グループの衛星から提供された信号が獲得及び／又は追跡され、Ｓ１５４段階で信号感知ロジックが可視領域にある第２グループの衛星から提供された信号に適用される。上記で説明したように、Ｓ１５６段階で位置決定が得られたか否かの判断が行われる。位置決定が得られなければ、前に戻って可視領域にある第２グループの衛星に基づいて位置決定が得られたと判断されるまでＳ１５２段階及びＳ１５４段階が繰り返し遂行される。
【００４９】
図４のフローチャートに含まれる要素と判断は、説明した特定の順序にしたがって発生する必要はなく、むしろこの要素と判断は異なる時間に又は異なる順序で遂行される得る。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機の電力消費低減のために衛星感知ロジックを適用する方法を説明するフローチャートである。本実施形態による衛星感知ロジックの適用方法は、Ｎ個の追跡された衛星に対するデジタル情報が受信されるＳ２１０段階から開始される。Ｎ個の追跡された衛星は可視領域にある衛星に対応する。背景雑音と衛星信号とを相対的に高い確率で識別する信号強度の検出閾値はＮ個の追跡された衛星の精度を向上させるために使用される。各々の衛星に対する搬送波対受信機雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｎｏｉｓｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ、以下、ＣＮＯ）は衛星の最大信号強度の電力対受信機の雑音電力の比に基づいて推定される（Ｓ２２０段階）。受信機の雑音電力は雑音チャンネルを通じて衛星の最大信号強度の電力と別個に算出される。
【００５１】
衛星距離及びドップラー効果による誤差の推定値は、２次元の時間及び周波数空間で最大信号電力区間を探すために衛星追跡又は開放ループ補間（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）を通じて得ることができる。誤謬がある追跡は、干渉又は衛星信号源間の相互相関により発生する。衛星阻止フィルタは、測定可能なＫ個（ＫはＮ以下）の衛星を残す（Ｓ２３０段階）。即ち、衛星阻止フィルタは、干渉追跡及び相互相関追跡等で言及した理由により特定衛星を排除する。
【００５２】
次に、Ｋ個の衛星に基づいて衛星の精度低下率（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ、以下、ＤＯＰ）を算出するＳ２４０段階に進む。衛星のＤＯＰは、地理的ＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ＤＯＰ）、水平ＤＯＰ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ＤＯＰ）、垂直ＤＯＰ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ＤＯＰ）、及び／又は時刻ＤＯＰ（Ｔｉｍｅ  ＤＯＰ）を含む。個別衛星のＣＮＯの組み合せ（潜在的な多経路（Ｍｕｌｔｉ−ｐａｔｈ）推定値）及び上記組み合されたＤＯＰが位置誤差を推定するために使用される。Ｓ２５０段階で、Ｋ個の衛星に基づいて位置−速度−時刻ソリューション（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ−Ｖｅｌｏｃｉｔｙ−Ｔｉｍｅ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ、以下ＰＶＴソリューション）が算出される。ＰＶＴソリューションは、例えば最小自乗（Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）、カルマンフィルタ（Ｋａｌｍａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）、又は他の適切な衛星ソリューションを含む。カルマンフィルタソリューションは、フィルタリングされた（即ち、時間にしたがう）航法ソリューションを提供するので、航法誤差を減少させる長所を有する。カルマンフィルタは、効率性のために頻繁に実行する必要がなく、むしろ雑音低減をさらに強化するために複数の衛星信号に対して同時に実行される。
【００５３】
Ｓ２６０段階で、位置推定誤差（ＥＰＥ：Ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｅｒｒｏｒ）が算出される。位置推定誤差は、特定次元（例えば、水平方向の位置推定誤差、垂直方向の位置推定誤差等）に限定される。Ｓ２７０段階で、算出された位置推定誤差が所定の閾値以下であるか否かの判断が行われる。位置推定誤差が所定の閾値を超過すると、位置準備状態は偽（Ｆａｌｓｅ）であると判断（即ち、準備されていないと判断）される。Ｓ２８０段階で、対応する位置未準備信号が生成される。反対に、位置推定誤差が所定の閾値以下であれば、位置準備状態は真（Ｔｒｕｅ）であると判断（即ち、準備されたと判断）される。Ｓ２９０段階で、対応する位置準備信号が生成される。
【００５４】
図５のフローチャートに含まれる要素と判断は、説明した特定順序にしたがって発生する必要はなく、むしろこの要素と判断とは異なる時間又は異なる順序で遂行され得る。
【００５５】
図６〜図９は、様々な信号観測時間における、搬送波対受信機雑音比（ＣＮＯ）値に対する距離誤差（ｒａｎｇｅ  ｅｒｒｏｒ）測定値の標準偏差を示したグラフである。図６〜図９の各々において、横軸は搬送波対受信機雑音比値（単位：ｄＢ−Ｈｚ）を示し、縦軸は距離誤差測定値の標準偏差（単位：メートル）を示す。
【００５６】
図６は、信号観測時間が１００ｍｓの場合のグラフを示す。図７は、信号観測時間が１０ｍｓの場合のグラフを示す。図８は、信号観測時間が１ｍｓの場合のグラフを示す。図９は、図８のグラフの一部分を拡大したものであって、信号観測時間が１ｍｓの場合のグラフを示す。
【００５７】
ＧＮＳＳ受信機１００（図１〜図３参照）は、図６〜図９のグラフに関する曲線及び関連情報を格納する。曲線は、例えば、表又は数式の形態でＧＮＳＳ受信機１００に格納される。曲線は、ＧＮＳＳ受信機１００内部の揮発性又は不揮発性メモリ装置、又は他の適切な記憶装置に格納される。信号感知ロジックは、位置決定が得られたか否かの判断を補助するために格納された曲線情報にアクセスする。
【００５８】
図６〜図８は、距離誤差（ｒａｎｇｅ  ｅｒｒｏｒ）が、使用可能な信号強度（例えば、ＣＮＯ）に対する関数であることを示す。これは結果的に（名目上のＤＯＰ倍率（Ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｆａｃｔｏｒ）を通じて）航法ソリューションの精度に影響を与える。
【００５９】
例えば、図８は、非常に短い作動時間（例えば、１ｍｓ）を達成するためには十分な衛星（「十分である」ということは十分なＤＯＰを得るために結合された衛星の数が３つ又は４つであることを意味する）に対してＣＮＯが十分に高くなければならないことを示す。そうではない場合、より良い測定推定値を得るために信号観測を続けなければならない。これにより、より良い航法ソリューション又は位置決定を得ることができる。
【００６０】
ＧＮＳＳ受信機１００（図１〜図３参照）は、可視領域にあるすべての衛星に対して信号検出推定値の生成要求を充足させるために十分なスループットを有するように設計される。位置ソリューションが獲得されるまですべての信号検出推定値が積分される。与えられた信号積分期間に対して信号検出閾値が予め定義される。
【００６１】
図１０は、本発明の一実施形態によるＧＮＳＳ受信機を含むコンピューティングシステムの構成を示すブロック図である。ＧＮＳＳ受信機１０３０は、システムバス１００５に電気的に接続される。コンピューティングシステム１０００は、クロック１０１０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又はフラッシュメモリ１０１５、メモリコントローラ１０４５、ユーザーインターフェイス１０２０、ベースバンドチップセットのようなモデム１０２５、及び／又は自動テスト装置１０３５を備え、これらの中の一部又は全部はシステムバス１００５に電気的に接続される。
【００６２】
コンピューティングシステム１０００が移動装置の場合、コンピューティングシステム１０００は、電力を供給するバッテリー１０４０をさらに含む。図１０には図示しないが、コンピューティングシステム１０００は、アプリケーションチップセット、カメライメージプロセッサ、モバイルＤＲＡＭ等をさらに含み得る。メモリコントローラ１０４５とフラッシュメモリ１０１５はデータを格納するために不揮発性メモリを利用するソリッドステートドライブ／ディスク（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ／Ｄｉｓｋ）を構成する。
【００６３】
一実施形態として、コンピューティングシステム１０００は、コンピューター、携帯用コンピューター、ウルトラモバイルＰＣ、ワークステーション、ネットブック、ＰＤＡ、ウェブタブレット、無線電話機、移動電話機、スマートフォン、電子ブック（ｅ−ｂｏｏｋ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、デジタルカメラ、デジタルオーディオレコーダー／プレーヤー、デジタル映像／ビデオレコーダー／プレーヤー、携帯用ゲーム機、ナビゲーションシステム、ブラックボックス、３次元テレビジョン、無線環境で情報を送受信できる装置、ホームネットワークを構成する多様な電子装置の中の１つ、コンピューターネットワークを構成する多様な電子装置の中の１つ、コンピューター通信ネットワークを構成する多様な電子装置の中の１つ、ＲＦＩＤ、又はコンピューティングシステムを構成する多様な電子装置の中の１つに利用される。
【００６４】
本実施形態は、例えば、プッシュ−フィックス（Ｐｕｓｈ−ｔｏ−ｆｉｘ）アプリケーション、連続ナビゲーションアプリケーション、室内ナビゲーションテクノロジー、室外ナビゲーションテクノロジー等に利用される。電力消費をさらに低減するために、信号感知ロジックはバックオフ演算時間情報を採用する。変更され得る時間期間内に非直観的に位置決定を得るための動的な（例えば、必要に応じた）アプローチは、ＧＮＳＳ受信機が作動状態に置かれる全体時間を減らすことができ、したがってＧＮＳＳ受信機の全電力消費が低減する。
【００６５】
以下の説明は、本発明の特定の態様を具現するのに好適な機器又は機器類に対して、簡単な、一般的説明を提供するものである。一般的に機器又は機器類は、プロセッサ、メモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、又は状態を保存する他の記憶媒体）、記憶装置、ビデオインターフェイス、及び入出力インターフェイスポートに連結されるシステムバスを含む。機器又は機器類は、キーボード、マウス等のような従来の入力装置から提供される入力はもちろん、他の装置、仮想現実環境でのインタラクション、生体のフィードバック、又は他の入力装置から提供された命令によって制御される。ここで使用する「機器」という用語は、単一の機器、仮想の機器、又は通信するように連結された機器、仮想の機器類、又は共に作動する装置を幅広く含む概念である。機器の例は、パーソナルコンピューター、ワークステーション、サーバー、携帯用コンピューター、小型装置、電話機、及びタブレット等のようなコンピューティング装置はもちろん、個人用又は汎用の交通手段（例えば、自動車、汽車、タクシー等）のような交通機器を含む。
【００６６】
機器又は機器類は、プログラム可能である又はプログラムできない論理装置又はアレイ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、組み込み型コンピューター、スマートカード等の組み込み型（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ）コントローラを含む。機器又は機器類は、ネットワークインターフェイス、モデム（ＭＯＤＥＭ）、又は他の通信用連結のような１つ以上の連結を活用して１つ以上の遠隔機器に連結される。機器類は、イントラネット、インターネット、ローカルエリアネットワーク、光エリアネットワーク等の物理的及び／又は論理的ネットワークを通じて互いに連結される。本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、ネットワーク連結が、ＲＦ（ラジオ周波数）、衛星、マイクロ波、ＩＥＥＥ５４５．１１、ブルートゥース（登録商標）、光通信、赤外線通信、ケーブル、及びレーザー等の多様な有線及び／又は無線の短距離又は長距離キャリヤーとプロトコルとを活用することができることを理解し得る。
【００６７】
本発明の実施形態は、関数、プロシージャー、データ構造、及び応用プログラム等を含む連動データを参照して、或いは連動データと連関されて説明される。機器が、連動データにアクセスすると、機器は作業を遂行するか、或いは抽象データ型（Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｄａｔａ  Ｔｙｐｅ）又はローレベルのハードウェアコンテキストを定義する。連動データは、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等のような揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリ、或いは他の記憶装置及びハードドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、光ストレージ装置、テープ、フラッシュメモリ、メモリスティック（登録商標）、デジタルバーサティルディスク、及び生体記憶装置等を含む連動記憶媒体に格納される。連動データは、物理的及び／又は論理的ネットワークを含む伝送環境を通じて、パケット、直列データ、並列データ、及び電波信号等の形態で伝達される。連動データは、圧縮されたフォーマット又は暗号化されたフォーマットで使用される。連動データは、機器のアプローチのために分散格納環境で使用されるか、或いはローカルエリア及び／又は遠隔領域に格納される。
【００６８】
本発明の技術思想は、ＡＲＭプロセッサコアのようなプロセッサによって具現される。他の形態のプロセッサ又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）も同様に本発明の技術思想を具現し得る。本発明の技術思想は、スマートフォン、タブレット、及びノートブック型コンピューターのような多様な移動装置のプロセッサで具現される。
【００６９】
本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって実行できる命令を含み、機器に反複して読み出すことができる記憶媒体を含む。命令は上述した本発明の技術思想の要素を遂行するための命令を含む。
【００７０】
各々のブロック図に示した装置構成は、発明の理解を助けるためのものである。各々のブロックは機能によってさらに小さい単位のブロックに形成される。又、複数のブロックは機能によってさらに大きい単位のブロックを形成する。即ち、本発明の概念はブロック図に示した構成に限定されない。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００、１０３０    電子受信機（ＧＮＳＳ受信機）
１０５    アナログＲＦ信号処理部
１１０    デジタル信号処理部
１１５    アナログ領域
１２０    デジタル領域
１３５    ローカル発振器
１４０、２３５    周波数変換部
１４５    前置増幅及びフィルタ部
１５０    アンテナ
１５５    低周波通過フィルタ
１６０    可変利得増幅器
１６５    アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
２０５    全体衛星処理部
２１０    個別衛星処理部
２１５    デジタル前処理部
２２０    入力サンプルメモリ
２２５    ＯＮ／ＯＦＦ（作動開始／作動停止制御）信号生成器
２４０    キャリヤー（搬送波）ＮＣＯ
２４５    マッチトフィルタ
２４７    データ分解部
２５５    衛星コード生成器
２６０    コードＮＣＯ
２６５    非コヒーレント積分部
２７０    コヒーレント積分部
２８０    衛星獲得追跡測定部
２８５    信号感知ロジック
３００    移動装置及び可視領域にある衛星を含むシステム
３０５    移動装置
３１０    可視領域にある衛星
３１５    インターフェイス
１０００    コンピューティングシステム
１００５    システムバス
１０１０    クロック
１０１５    ランダムアクセスメモリ及び／又はフラッシュメモリ
１０２０    ユーザーインターフェイス
１０２５    モデム
１０３５    自動テスト装置
１０４０    バッテリー
１０４５    メモリコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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