(57)【要約】【課題】起動後の位置モードを自動で設定する。【解決手段】位置モード判定部１５０が、位置固定モードで動作している状態で、制御部１２０がＧＰＳ信号に基づいて算出した時刻情報と、記憶部１４０に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成し、ＧＰＳ信号に基づいて算出した測位衛星の位置と、予想アルマナックデータに基づいて算出した測位衛星の位置との差分が第１の閾値よりも小さな場合であり、ＧＰＳ信号に基づいて算出した測位衛星からの距離と、予想アルマナックデータに基づいて算出した測位衛星からの距離との差分があらかじめ設定された第２の閾値よりも小さな場合、制御部１２０における測位処理を位置固定モードに設定し、それ以外の場合は、制御部１２０における測位処理を位置推定モードに設定する。【選択図】図１
2014190817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールであって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する制御部と、
前記制御部が算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成し、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分があらかじめ設定された第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分があらかじめ設定された第２の閾値よりも小さな場合、前記制御部における測位処理を前記位置固定モードに設定し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記制御部における測位処理を前記位置推定モードに設定する位置モード判定部とを有するＧＰＳモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のＧＰＳモジュールにおいて、
前記位置モード判定部は、前記制御部が算出した時刻情報と、前記記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、ＧＳＰ週およびアルマナック軌道要素の基準時刻を算出し、前記予想アルマナックデータを生成することを特徴とするＧＰＳモジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＧＰＳモジュールにおいて、
前記記憶部は、不揮発性メモリであることを特徴とするＧＰＳモジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のＧＰＳモジュールにおいて、
携帯電話基地局内に設置されることを特徴とするＧＰＳモジュール。
【請求項５】
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールにおける位置モード判定方法であって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する処理と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する処理と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する処理と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する処理とを行う位置モード判定方法。
【請求項６】
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールに、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する手順と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する手順と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する手順と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する手順とを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置モードを判定するＧＰＳモジュール、位置モード判定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールは、ＧＰＳと同期するタイミングパルスを生成するモジュールである。ＧＰＳモジュールは、携帯電話基地局装置などの内部に固定して設置され、局間の同期や基地局内部の基準信号の生成に使用される。ＧＰＳモジュールは、ＧＰＳと同期することにより、高い精度のタイミングパルスを生成することができる。ＧＰＳと同期することはＧＰＳ衛星内部の時刻と同期することであり、ＧＰＳ衛星内部の時刻はルビジウムやセシウムなどの原子時計を使用して生成されるため、精度が非常に高い。ＧＰＳ衛星内部の時刻が高精度である理由は、ＧＰＳ測位の方法によるものである。
【０００３】
ＧＰＳ測位は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号内の信号が送信された時刻と、ＧＰＳモジュールが受信した時刻との差から、ＧＰＳ衛星とＧＰＳモジュールとの間の距離を算出し、ＧＰＳ信号内のＧＰＳ衛星の位置情報などを利用して緯度、経度、高さの算出を行う。そのため、時刻情報の誤差は測位結果の誤差となる。この時刻情報の誤差を補うために、ＧＰＳ衛星内部の時刻は高精度にすることと共に、ＧＰＳ衛星内の時刻とＧＰＳモジュール内の時刻との差分を算出し、距離を算出する際、ＧＰＳモジュール内の時刻を補正する必要がある。そこで、ＧＰＳ衛星とＧＰＳモジュールとの時刻の差を算出し、ＧＰＳ衛星とＧＰＳモジュールとの距離を算出する際に、この時刻の差だけ補正を掛けている。このように、ＧＰＳ測位を行うことにより、ＧＰＳモジュールはＧＰＳ衛星との時刻の差を算出することができる。算出された時刻の差を使用してＧＰＳ衛星の高精度な時刻と同期することで、精度の高いタイミングパルスを生成することができる。
【０００４】
また、ＧＰＳモジュールは位置を固定して使用されるため、一定回数以上の測位した結果を用いれば、設置した位置を知ることができる。設置した位置が既知となれば、捕捉できるＧＰＳ衛星が１つであっても、位置情報が未知の場合に４つ以上の衛星を捕捉した時と同等の精度のタイミングパルスを生成することができる。また、複数のＧＰＳ衛星を捕捉できれば、より精度の高いタイミングパルスを生成することができる。
【０００５】
図３は、一般的なＧＰＳモジュールの内部構成の一例を示す図である。
【０００６】
図３に示すようなＧＰＳモジュール１０００には、ＧＰＳレシーバ１１００と、制御部１２００と、タイミングパルス生成部１３００と、記憶部１４００とが設けられている。
【０００７】
ＧＰＳレシーバ１１００は、アンテナ２０００を介して受信したＧＰＳ信号から生成した航法メッセージをＧＰＳ情報信号として制御部１２００へ出力する。制御部１２００は、ＧＰＳレシーバ１１００から出力されてきたＧＰＳ情報信号を用いて測位と時刻情報の算出とを行い、タイミングパルス生成部１３００がタイミングパルスを生成するための制御値の算出を行う。制御部１２００は、算出した制御値を、制御信号を用いてタイミングパルス生成部１３００へ出力する。タイミングパルス生成部１３００は、制御部１２００から出力されてきた制御信号を用いて内部の発振器を制御し、タイミングパルスを出力する。また、ＧＰＳモジュール１０００の内部状態は、ＧＰＳ監視制御信号を用いて外部から監視・制御が行われる。また、制御部１２００には、外部からＧＰＳ監視制御信号を用いて起動時の位置モードが設定される。また、記憶部１４００は、不揮発性のメモリであって、閾値等を記憶する。
【０００８】
図４は、図３に示したＧＰＳモジュール１０００における処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【０００９】
まず、ＧＰＳモジュール１０００の起動後、外部からＧＰＳ監視制御信号を用いて起動時の位置モードが位置推定モードに設定される。そして、制御部１２００は、ＧＰＳ情報信号を用いて測位を開始する。制御部１２００は、測位回数を確認し、測位回数が記憶部１４００にあらかじめ設定されている閾値α未満であるかどうかを判定する（ステップＳ５１）。制御部１２００が、測位回数が閾値α未満であると判定した場合、ＧＰＳ情報信号を用いて測位を行い（ステップＳ５２）、再度ステップＳ５１の処理を行う。
【００１０】
一方、制御部１２００が、測位回数が閾値α以上であると判定した場合は、制御部１２００は、制御部１２００内の測位処理を位置固定モードに設定し（ステップＳ５３）、測位した位置情報を記憶部１４００内に書き込む（ステップＳ５４）。位置情報の書き込み完了後、制御部１２００は、記憶部１４００内の位置モードを位置固定モードに書き込み（ステップＳ５５）、位置固定処理を完了する。
【００１１】
このように、外部から位置推定モードに設定し、ＧＰＳ衛星から送信される信号に基づいて、測位を行う様々な技術が考えられている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−１１２８７７号公報
【特許文献２】特開２０１２−９５１４８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＧＰＳモジュールは、タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、「位置推定モード」および「位置固定モード」を有し、いずれかの位置モードで動作する。この「位置推定モード」は４つ以上のＧＰＳ衛星を捕捉してＧＰＳモジュール自身の位置を測位した上でタイミングパルスを生成する位置モードである。また、「位置固定モード」は、測位結果よりＧＰＳモジュールの位置を固定することで、４つ以上のＧＰＳ衛星の捕捉による高い精度のタイミングパルスの生成および、１つ以上のＧＰＳ衛星を捕捉して、タイミングパルスの生成が可能となる位置モードである。
【００１４】
前述した技術においては、まずは、起動からＧＰＳモジュール自身の位置を推定するために測位を行う「位置推定モード」で動作し、一定回数以上の測位を行った後に「位置固定モード」へ遷移して動作する。「位置固定モード」へ遷移した後、ＧＰＳモジュールやＧＰＳアンテナを設置した位置が変更することなく、ＧＰＳモジュールの電源のＯＦＦ／ＯＮやリセットが実行された場合、「位置固定モード」で起動し、高精度なタイミングパルスを起動後から生成することができる。
【００１５】
一方、「位置固定モード」へ遷移した後にＧＰＳモジュールやＧＰＳアンテナを設置した位置が変更された場合、ＧＰＳモジュールの電源のＯＦＦ／ＯＮやリセットが実行されると、記憶部１４００に記憶されている軌道情報であるアルマナックデータを用いて衛星を確認するためにＧＰＳ信号が受信できない場合が発生する。また、記憶部１４００に記憶されているアルマナックデータとＧＰＳ信号内のアルマナック情報とに大きな差がなくても、ＧＰＳ信号から算出される位置情報と、内部に持つ位置固定モードに設定したときの位置情報とが異なってしまい、精度の高いタイミングパルスの生成ができなくなる。そのため、ＧＰＳモジュールを起動する際には、必ず「位置推定モード」で起動する必要がある。
【００１６】
しかしながら、「位置固定モード」に遷移した後に、「位置推定モード」へ変更するには、利用者が外部から所定の操作を行って変更しなければならない。また、「位置推定モード」で起動すると、今まで取得した位置情報やアルマナックデータが使用できず、これらの情報を破棄しなければならないという問題点がある。
【００１７】
本発明の目的は、前述した課題を解決するＧＰＳモジュール、位置モード判定方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のＧＰＳモジュールは、
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールであって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する制御部と、
前記制御部が算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成し、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分があらかじめ設定された第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分があらかじめ設定された第２の閾値よりも小さな場合、前記制御部における測位処理を前記位置固定モードに設定し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記制御部における測位処理を前記位置推定モードに設定する位置モード判定部とを有する。
【００１９】
また、本発明の位置モード判定方法は、
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールにおける位置モード判定方法であって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する処理と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する処理と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する処理と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する処理とを行う。
【００２０】
また、本発明のプログラムは、
タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールに実行させるためのプログラムであって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する手順と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する手順と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する手順と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明においては、起動後の位置モードを自動で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のＧＰＳモジュールの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示したＧＰＳモジュールの位置モード判定部における位置モード判定方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】一般的なＧＰＳモジュールの内部構成の一例を示す図である。
【図４】図３に示したＧＰＳモジュールにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明では、ＧＰＳモジュール内に位置モードを判定および設定する機能を追加することで、起動時の位置推定モード設定漏れによるＧＰＳモジュールの異常動作の防止と設置した位置の変更がない場合の再起動では、再起動後から位置固定モードで動作することを実現する。
【００２５】
図１は、本発明のＧＰＳモジュールの実施の一形態を示す図である。
【００２６】
本形態におけるＧＰＳモジュール１００には図１に示すように、ＧＰＳレシーバ１１０と、制御部１２０と、タイミングパルス生成部１３０と、記憶部１４０と、位置モード判定部１５０とが設けられている。ＧＰＳモジュール１００は、タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、「位置推定モード」および「位置固定モード」を有し、いずれかの位置モードで動作する。本形態において説明する「位置推定モード」および「位置固定モード」は、前述したものと同じものである。
【００２７】
ＧＰＳレシーバ１１０は、測位衛星であるＧＰＳ衛星から送信され、アンテナ２００を介して受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ情報へ変換する。ＧＰＳ情報は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた航法メッセージである。ＧＰＳレシーバ１１０は、ＧＰＳ情報を、ＧＰＳ情報信号を用いて制御部１２０および位置モード判定部１５０へ出力する。
【００２８】
制御部１２０は、ＧＰＳレシーバ１１０から出力されてきたＧＰＳ情報信号を用いて測位と時刻情報の算出とを行う。制御部１２０は、算出した時刻情報を位置モード判定部１５０へ出力する。また、制御部１２０は、測位結果および時刻情報の算出結果に基づいて、タイミングパルス生成部１３０がタイミングパルスを生成するための制御値の算出を行う。制御部１２０は、算出した制御値を、制御信号を用いてタイミングパルス生成部１３０へ出力する。また、制御部１２０は、ＧＰＳ情報信号内の軌道情報であるアルマナックデータや、算出した位置情報、位置モードを示す位置モード情報を記憶部１４０に書き込む。
【００２９】
タイミングパルス生成部１３０は、制御部１２０から出力されてきた制御信号を用いて内部の発振器を制御し、発振器の出力をタイミングパルスとして外部へ出力する。
【００３０】
記憶部１４０は、不揮発性のメモリであって、制御部１２０が書き込んだ情報や閾値等を記憶する。
【００３１】
位置モード判定部１５０は、ＧＰＳ情報信号内の航法メッセージや、制御部１２０が算出した時刻情報、記憶部１４０に記憶されたデータを用いて位置モードの判定を行う。また、位置モード判定部１５０は、位置モード設定信号を用いて、判定結果を制御部１２０の位置モードに設定する。
【００３２】
位置モード判定部１５０における具体的な位置モードの判定方法を以下に説明する。
【００３３】
位置モード判定部１５０は、制御部１２０が算出した時刻情報と、記憶部１４０に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する。具体的には、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０に記憶されているアルマナックデータのうち、ＧＰＳ週の基準時刻およびアルマナック軌道要素の基準時刻のパラメータと、制御部１２０が算出した時刻情報とに基づいて、予想アルマナックデータを生成する。例えば、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０に記憶されているアルマナックデータのうち、ＧＰＳ週の基準時刻およびアルマナック軌道要素の基準時刻について、制御部１２０が算出した時刻情報を用いて所定の演算を行ったり、ＧＰＳ週の基準時刻およびアルマナック軌道要素の基準時刻を、制御部１２０が算出した時刻情報へ変更したりする。また、位置モード判定部１５０は、ＧＰＳレシーバ１１０から出力されてきたＧＰＳ情報信号に基づいてＧＰＳ衛星の位置（第１の位置）を算出する。また、位置モード判定部１５０は、生成した予想アルマナックデータに基づいてＧＰＳ衛星の位置（第２の位置）を算出する。そして、位置モード判定部１５０は、第１の位置と第２の位置とを比較し、それらの差分があらかじめ設定された閾値（第１の閾値）よりも小さな場合、ＧＰＳ情報信号に基づいてＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュール１００までの擬似距離（第１の距離）を算出する。さらに、位置モード判定部１５０は、予想アルマナックデータに基づいてＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュール１００までの擬似距離（第２の距離）を算出する。ここで、擬似距離とは、ＧＰＳ衛星から出力される時刻情報とＧＰＳモジュールの時刻情報との差分を用いて算出されるＧＰＳ衛星とＧＰＳモジュールとの間の距離を指す。そして、位置モード判定部１５０は、第１の距離と第２の距離とを比較し、それらの差分があらかじめ設定された閾値（第２の閾値）よりも小さな場合、制御部１２０における測位処理を位置固定モードに設定する。一方、位置モード判定部１５０は、第１の位置と第２の位置との差分が第１の閾値以上である場合、または、第１の距離と第２の距離との差分が第２の閾値以上である場合は、制御部１２０における測位処理を位置推定モードに設定する。なお、前述した閾値それぞれは、記憶部１４０にあらかじめ任意に設定されているものである。一般的に、ＧＰＳ衛星の起動情報を示すデータであるアルマナックデータは、取得するには１２．５分以上を要する。そこで、位置モード判定部１５０は、ＧＰＳモジュール１００の起動後に、測位衛星より送信される時刻情報を用いて、起動前に取得して記憶部１４０に保持していたアルマナックデータを用いて当該アルマナックデータ内の各パラメータを計算し、位置モードの判定・設定を行う。
【００３４】
また、ＧＰＳモジュール１００の内部状態は、ＧＰＳ監視制御信号を用いて外部から監視・制御が行われる。
【００３５】
以下に、図１に示したＧＰＳモジュール１００の位置モード判定部１５０における位置モード判定方法について説明する。
【００３６】
図２は、図１に示したＧＰＳモジュール１００の位置モード判定部１５０における位置モード判定方法を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
まず、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０に設定されている位置モードが位置固定モードであるかどうかを判定する（ステップＳ１）。位置モード判定部１５０が、記憶部１４０に設定されている位置モードが位置固定モードであると判定した場合、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０にアルマナックデータが記憶されているかどうかを判定する（ステップＳ２）。位置モード判定部１５０が、記憶部１４０にアルマナックデータが記憶されていると判定した場合、位置モード判定部１５０は、制御部１２０から出力された時刻情報を取得する（ステップＳ３）。続いて、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０に記憶されているアルマナックデータと取得した時刻情報とに基づいて、予想アルマナックデータを生成する（ステップＳ４）。このとき、計算されるパラメータは、ＧＰＳ週とアルマナックデータ軌道要素の基準時刻である。
【００３８】
また、位置モード判定部１５０は、ＧＰＳレシーバ１１０から出力されてきたＧＰＳ情報信号に基づいて、ＧＰＳ衛星の位置（第１の位置）を算出する（ステップＳ５）。また、位置モード判定部１５０は、生成した予想アルマナックデータに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置（第２の位置）を算出する（ステップＳ６）。これらのＧＰＳ衛星の位置の算出方法は、一般的な方法で良い。
【００３９】
続いて、位置モード判定部１５０は、算出した第１の位置と第２の位置との差分を算出する（ステップＳ７）。そして、位置モード判定部１５０は、算出した差分と記憶部１４０に記憶されている閾値βとを比較する（ステップＳ８）。第１の位置と第２の位置との差分が閾値βよりも小さな場合、位置モード判定部１５０は、記憶部１４０に記憶されたアルマナックデータは正常と判定し、ＧＰＳレシーバ１１０から出力されてきたＧＰＳ情報信号に基づいて、ＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュール１００までの擬似距離（第１の距離）を算出する（ステップＳ９）。続いて、位置モード判定部１５０は、生成した予想アルマナックデータに基づいて、ＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュール１００までの擬似距離（第２の距離）を算出する（ステップＳ１０）。
【００４０】
位置モード判定部１５０は、算出した第１の距離と第２の距離との差分を算出する（ステップＳ１１）。そして、位置モード判定部１５０は、算出した差分と記憶部１４０に記憶されている閾値γとを比較する（ステップＳ１２）。第１の距離と第２の距離との差分が閾値γよりも小さな場合、位置モード判定部１５０は、ＧＰＳモジュールの位置情報は正常と判定し、制御部１２０の測位処理を位置固定モードに設定する（ステップＳ１３）。
【００４１】
一方、ステップＳ１にて、位置モード判定部１５０が、記憶部１４０に設定されている位置モードが位置固定モードではないと判定した場合、または、ステップＳ２にて、位置モード判定部１５０が、記憶部１４０にアルマナックデータが記憶されていないと判定した場合、または、ステップＳ８にて、第１の位置と第２の位置との差分が閾値β以上である場合、または、ステップＳ１２にて、第１の距離と第２の距離との差分が閾値γ以上である場合は、位置モード判定部１５０は、制御部１２０の測位処理を位置推定モードに設定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
なお、図１に示した位置モード判定部１５０が、ＧＰＳモジュール１００に設けられた形態においても、本発明を適用可能である。
【００４３】
このように、本発明においては、設置位置を固定としたＧＰＳモジュールの位置モードを自動設定する。これにより、位置固定モードへ遷移した後にＧＰＳモジュールおよびＧＰＳアンテナを設置した場所を変更しない場合の再起動に対して位置固定モードで起動することができ、起動直後から高安定なタイミングパルスを生成することを実現する。
【００４４】
また、上述したＧＰＳモジュール１００に設けられた各構成要素が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム（以下、プログラムと称する）をＧＰＳモジュール１００にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをＧＰＳモジュール１００に読み込ませ、実行するものであっても良い。ＧＰＳモジュール１００にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、ＧＰＳモジュール１００に内蔵されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、ＧＰＳモジュール１００に設けられたＣＰＵ（不図示）にて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
【００４５】
上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールであって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する制御部と、
前記制御部が算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成し、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分があらかじめ設定された第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出し、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分があらかじめ設定された第２の閾値よりも小さな場合、前記制御部における測位処理を前記位置固定モードに設定し、前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記制御部における測位処理を前記位置推定モードに設定する位置モード判定部とを有するＧＰＳモジュール。
（付記２）前記位置モード判定部は、前記制御部が算出した時刻情報と、前記記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、ＧＳＰ週およびアルマナック軌道要素の基準時刻を算出し、前記予想アルマナックデータを生成することを特徴とする、付記１に記載のＧＰＳモジュール。
（付記３）前記記憶部は、不揮発性メモリであることを特徴とする、付記１または付記２に記載のＧＰＳモジュール。
（付記４）携帯電話基地局内に設置されることを特徴とする、付記１から３のいずれか１項に記載のＧＰＳモジュール。
（付記５）タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールにおける位置モード判定方法であって、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する処理と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する処理と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する処理と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する処理と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する処理と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する処理とを行う位置モード判定方法。
（付記６）タイミングパルスを生成するために動作する位置モードとして、４つ以上の測位衛星を捕捉して自身の位置を測位した上で前記タイミングパルスを生成する位置推定モードと、位置固定モードとのいずれかのモードで動作するＧＰＳモジュールに、
前記位置固定モードで動作している状態で、前記測位衛星から送信されてきたＧＰＳ信号に基づいて時刻情報を算出する手順と、
前記算出した時刻情報と、記憶部に記憶されているアルマナックデータとに基づいて、予想アルマナックデータを生成する手順と、
前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星の第１の位置を算出する手順と、
前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星の第２の位置を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分と、あらかじめ設定された第１の閾値とを比較する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記測位衛星からの第１の距離を算出する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値よりも小さな場合、前記予想アルマナックデータに基づいて前記測位衛星からの第２の距離を算出する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分と、あらかじめ設定された第２の閾値とを比較する手順と、
前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値よりも小さな場合、測位処理を前記位置固定モードに設定する手順と、
前記第１の位置と前記第２の位置との差分が前記第１の閾値以上である場合、または、前記第１の距離と前記第２の距離との差分が前記第２の閾値以上である場合は、前記測位処理を前記位置推定モードに設定する手順とを実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００４６】
１００    ＧＰＳモジュール
１１０    ＧＰＳレシーバ
１２０    制御部
１３０    タイミングパルス生成部
１４０    記憶部
１５０    位置モード判定部
２００    アンテナ
【図１】
2014190817.tif 000003
【図２】
2014190817.tif 000004
【図３】
2014190817.tif 000005
【図４】
2014190817.tif 000006