(57)【要約】【課題】小型であり、製造コストも低廉でありながら、測位衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後の測位衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる測位装置等を提供すること。【解決手段】測位に使用するために継続的に衛星信号Ｓ１等を受信する測位衛星１２ａ等である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定手段と、追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星用チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８と、追尾対象測位衛星以外の測位衛星である非追尾対象測位衛星の衛星信号を、順次、受信する衛星軌道情報取得用チャンネルＣＨ９と、衛星軌道情報取得用チャンネルＣＨ９によって受信した衛星信号から各非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得手段等を有する。【選択図】図３
2006250561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置であって、
前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定手段と、
前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星用チャンネルと、
前記追尾対象測位衛星用チャンネルによって受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成手段と、
前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星の前記衛星信号を、順次、受信する衛星軌道情報取得用チャンネルと、
前記衛星軌道情報取得用チャンネルによって受信した前記衛星信号から各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得手段と、
を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、仰角が高い前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、信号強度が大きい前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。  
【請求項４】
前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号が前記衛星軌道情報を取得することができる信号強度範囲外である場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位装置。
【請求項５】
前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始してから予め規定した基準時間を経過した場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位装置。
【請求項６】
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、
を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
【請求項７】
コンピュータに、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、
を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位衛星からの信号を利用して測位する測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衛星航法システムである例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してＧＰＳ受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている（例えば、特許文献１）。
ＧＰＳ受信機は、例えば、４個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、信号が各ＧＰＳ衛星から発信された時刻とＧＰＳ受信機に到達した時刻との差（以後、遅延時間と呼ぶ）によって、各ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を求める。そして、現在時刻における各ＧＰＳ衛星の位置を各ＧＰＳ衛星の軌道情報（以後、エフェメリスと呼ぶ）によって算出し、各ＧＰＳ衛星の軌道上の位置と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行うようになっている。この測位演算によって、例えば、緯度、経度及び高度からなる測位位置を取得することができる。
このような測位システムにおいては、例えば、３２個のＧＰＳ衛星が運用されているが、ＧＰＳ受信機は、現在位置の上空に位置し、観測可能な例えば、１２個のＧＰＳ衛星のうちから、例えば、仰角が高いＧＰＳ衛星を８個選択する。そして、ＧＰＳ受信機は、その８個のＧＰＳ衛星を使用して、４個のＧＰＳ衛星から成る組み合わせを作り、上述の測位演算を行っている。上空に位置する１２個すべてのＧＰＳ衛星を使用して測位計算をすると、８個のＧＰＳ衛星を選択して測位計算をする場合に比べて計算量が多くなり、また、雑音（ノイズ）が多い信号も含まれているため測位精度が劣化する。このため、実用的には、８個前後のＧＰＳ衛星からの信号を使用して測位計算が行われる。
ＧＰＳ受信機が、上述の測位演算をするためには、測位計算に使用する各ＧＰＳ衛星のエフェメリスが必要である。そして、エフェメリスを取得するためには、各ＧＰＳ衛星から信号を受信して、エフェメリスをデコードする必要がある。
これに対して、現在位置において観測可能なすべてのＧＰＳ衛星からの信号を受信するために、観測可能なすべてのＧＰＳ衛星数である例えば、１２個の受信チャンネルを有するＧＰＳ受信機がある。１２個の受信チャンネルを有するＧＰＳ受信機は、測位に使用するＧＰＳ衛星を切り替えた場合であっても、既に切り替え後のＧＰＳ衛星のエフェメリスを有しているから、直ちに切り替え後のＧＰＳ衛星からの信号に基づく測位を行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−３４４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、現在位置において観測可能なすべてのＧＰＳ衛星数である例えば、１２個の受信チャンネルを有するＧＰＳ受信機は、ハードウエア、メモリ等が大きくなるから、実装面積が大きくなり、また、生産コストも高いという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、小型であり、製造コストも低廉でありながら、測位衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後の測位衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的は、第１の発明によれば、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置であって、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定手段と、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星用チャンネルと、前記追尾対象測位衛星用チャンネルによって受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成手段と、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星の前記衛星信号を、順次、受信する衛星軌道情報取得用チャンネルと、前記衛星軌道情報取得用チャンネルによって受信した前記衛星信号から各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記追尾対象測位衛星決定手段を有するから、仰角／又は信号強度に基づいて、前記追尾対象測位衛星を決定することができ、前記追尾対象測位衛星用チャンネルを有するから、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信することができる。そして、前記測位装置は、前記測位位置情報生成手段を有するから、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成することができる。一般的に、仰角が低い前記測位衛星や信号強度が小さい前記測位衛星からの前記衛星信号に基づいて生成した前記測位位置情報の精度は低い。この点、前記追尾対象測位衛星は、仰角／又は信号強度に基づいて決定されているから、前記測位位置情報は高精度である。
ここで、例えば、当初決定した前記追尾対象測位衛星の仰角が低くなって、当初は前記非追尾対象測位衛星である衛星の仰角が高くなる場合がある。このとき、前記測位装置は、仰角が高くなった前記非追尾対象測位衛星を新たな前記追尾対象測位衛星として決定する。
上述のように、前記測位装置は、前記追尾対象測位衛星用チャンネルとは別に、前記衛星軌道情報取得用チャンネルを有するから、前記非追尾対象測位衛星の前記衛星信号を、順次、受信することができる。そして、前記測位装置は、前記衛星軌道情報取得手段を有するから、前記衛星軌道情報取得用チャンネルによって受信した前記非追尾対象測位衛星の前記衛星信号から前記衛星軌道情報を取得することができる。このため、例えば、前記衛星軌道情報取得用チェンネルが１個であっても、上空に位置するすべての前記非追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報を取得することができる。これにより、前記測位装置は、小型化が可能であり、また製造コストも低廉なものとすることができる。
上述のように、前記測位装置は、前記非追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報を取得することができるから、前記測位装置が、前記非追尾対象測位衛星を新たな前記追尾対象測位衛星として決定した場合に、直ちにその新たな前記追尾対象測位衛星を測位に使用して、連続的に前記測位位置情報を生成することができる。
これにより、前記測位装置は、小型であり製造コストも低廉でありながら、測位衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後の測位衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、仰角が高い前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする測位装置である。
【０００８】
前記測位装置は、前記非追尾対象測位衛星のなかでも、仰角が高い前記非追尾対象測位衛星ほど、次回、新たな前記追尾対象測位衛星として決定する可能性が高い。
この点、前記測位装置の前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、仰角が高い前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星軌道情報を取得する構成となっているから、新たな前記追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報を取得している可能性が高い。
このため、前記測位装置は、高い確率において、新たな前記追尾対象測位衛星を使用して直ちに測位することができる。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明の構成において、前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、信号強度が大きい前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする測位装置である。
【００１０】
前記測位装置は、前記非追尾対象測位衛星のなかでも、信号強度が大きい前記非追尾対象測位衛星ほど、次回、新たな前記追尾対象測位衛星として決定する可能性が高い。
この点、前記測位装置の前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、信号強度が大きい前記非追尾対象測位衛星から順番に、前記衛星軌道情報を取得する構成となっているから、新たな前記追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報を取得している可能性が高い。
このため、前記測位装置は、高い確率において、新たな前記追尾対象測位衛星を使用して直ちに測位することができる。
【００１１】
第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの構成において、前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号が前記衛星軌道情報を取得することができる信号強度範囲外である場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする測位装置である。
【００１２】
前記測位装置が、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報を取得できた場合には、もはやその前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号を受信する必要はない。
また、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号が前記衛星軌道情報を取得することができる信号強度範囲外である場合には、その前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信しても前記衛星軌道情報を取得することができないから、その前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する意味がない。
この点、前記測位装置の前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号が前記信号強度範囲外である場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっているから、前記衛星軌道情報が取得できた場合であっても、前記衛星軌道情報が取得できない場合であっても、迅速に次の順番の前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始することができる。
このため、前記測位装置は、前記非追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報のうち、取得することが可能なものについて、迅速に取得することが可能である。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの構成において、前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始してから予め規定した基準時間を経過した場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっていることを特徴とする測位装置である。
【００１４】
前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始してから予め規定した基準時間を経過した場合には、例えば、信号強度が弱いなどの理由によって、その前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信しても前記衛星軌道情報を取得することができないから、その前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する意味がない。
この点、前記測位装置の前記衛星軌道情報取得用チャンネルは、前記非追尾対象測位衛星から前記衛星軌道情報が取得できた場合、又は、前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始してから予め規定した基準時間を経過した場合に、現在捕捉している前記非追尾対象測位衛星の次の順番の前記非追尾対象測位衛星から前記衛星信号を受信する構成となっているから、前記衛星軌道情報が取得できた場合であっても、前記衛星軌道情報が取得できない場合であっても、迅速に次の順番の前記非追尾対象測位衛星からの前記衛星信号の受信を開始することができる。
このため、前記測位装置は、前記非追尾対象測位衛星の前記衛星軌道情報のうち、取得することが可能なものについて、迅速に取得することが可能である。
【００１５】
前記目的は、第６の発明の構成によれば、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、を有することを特徴とする測位装置の制御方法によって達成される。
【００１６】
第６の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、測位衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後の測位衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる。
【００１７】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムによって達成される。
【００１８】
前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて測位を行う測位装置が、前記測位に使用する前記測位衛星である追尾対象測位衛星を仰角及び／又は信号強度に基づいて決定する追尾対象測位衛星決定ステップと、
前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星から前記衛星信号を継続的に受信する追尾対象測位衛星信号受信ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星信号受信ステップにおいて受信した前記衛星信号に基づいて、前記測位装置の位置を示す測位位置情報を生成する測位位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記追尾対象測位衛星以外の前記測位衛星である非追尾対象測位衛星から、順次、前記衛星信号を受信し、各前記非追尾対象測位衛星の軌道を示す衛星軌道情報を取得する衛星軌道情報取得ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。  
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る測位システム１０等を示す概略図である。
図１に示すように、測位システム１０は、端末２０を有する。端末２０は、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｌからの信号である衛星信号の一例である信号Ｓ１乃至信号Ｓ１２を受信し、信号Ｓ１等に基づいて測位を行うことができる。この端末２０は、測位装置の一例である。
【００２１】
図１に示すように、ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈは、端末２０の位置を基準とする仰角が、ＧＰＳ衛星１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ及び１２ｌよりも高い。ＧＰＳ衛星１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ及び１２ｌは、端末２０の位置を基準とする地平線Ｈ近くに位置し、仰角が低い。なお、以後、仰角は、端末２０の位置における地平線Ｈを基準とする角度θを意味するものとする。
後述のように、端末２０は、現在位置を基準として、仰角が高いＧＰＳ衛星１２ａ等を測位に使用する。ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈは、追尾対象測位衛星の一例である。
そして、端末２０は、仰角が低いＧＰＳ衛星１２ｉ等については、信号Ｓ９等を受信しても測位には使用せず、各ＧＰＳ衛星１２ｉ等の精密な軌道情報（以後、エフェメリスと呼ぶ）を取得するために使用する。ＧＰＳ衛星１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ及び１２ｌは、非追尾対象測位衛星の一例である。
なお、測位システム１０において、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等は、例えば、３２個であるが、地平線Ｈの下に位置するＧＰＳ衛星については、図示を省略している。  
【００２２】
端末２０は例えば、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等であるが、これらに限らない。
【００２３】
（端末２０の主なハードウエア構成について）
図２は端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、端末２０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス２２を有する。
このバス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６等が接続されている。記憶装置２６は例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
【００２４】
また、このバス２２には、各種情報等を入力するための入力装置２８、通信装置３０、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等を受信するためのＧＰＳ装置３２、各種情報等を表示する表示装置３４、及び端末時計３６が接続されている。
図２に示すように、ＧＰＳ装置３２は、受信チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ９を有する。受信チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８は、測位に使用するＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｓ１等を継続的に受信するための構成である。すなわち、受信チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８は、追尾対象測位衛星用チャンネルの一例である。
測位するために、端末２０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等を探索（又はサーチ）するだけではなくて、継続的に受信する（以後、トラッキングとも呼ぶ）。このため、受信チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８を、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８とも呼ぶ。
【００２５】
受信チャンネルＣＨ９は、測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ等の信号Ｓ９等を、順次、受信するための構成である。すなわち、受信チャンネルＣＨ９は、衛星軌道情報取得用チャンネルの一例である。エフェメリスを取得するために、端末２０は、ＧＰＳ衛星１２ｉ等からの信号Ｓ９等を探索するだけではなくて、エフェメリスをデコードするための例えば、３０秒（ｓ）間は受信を継続する。しかし、ＧＰＳ衛星１２ｉ等は、測位には使用しないから、エフェメリスをデコードした後は、信号Ｓ９等の受信を継続しない。このため、受信チャンネルＣＨ９を、エフェメリスデコード専用チャンネルとも呼ぶ。
なお、本実施の形態とは異なり、エフェメリスデコード専用チャンネルは２個以上でもよい。ただし、トラッキングチャンネルとエフェメリスデコード専用チャンネルの合計数は、端末２０の上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星の数よりも少ないものとする。例えば、測位システム１０において、観測可能なＧＰＳ衛星の数が１２個である場合には、トラッキングチャンネルとエフェメリスデコード専用チャンネルの合計数は、１１個以下である。
【００２６】
（端末２０の主なソフトウエア構成について）
図３は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図３に示すように、端末２０は、各部を制御する制御部１００、図２の通信装置３０に対応する通信部１０２、図２のＧＰＳ装置３２に対応するＧＰＳ部１０４、図２の端末時計３６に対応する計時部１０６、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。
【００２７】
図３に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、アルマナック１５２を格納している。アルマナック１５２は、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の概略の軌道を、その取得時刻とともに示す情報である。アルマナック１５２は、例えば、７日間は有効であるから、７日間は更新しなくても使用することができる。アルマナック１５２は、いずれのＧＰＳ衛星１２ａ等の信号Ｓ１等からも、デコードして取得することができる。
【００２８】
図３に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、エフェメリス１５４を格納している。エフェメリス１５４は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の精密な軌道を、その取得時刻とともに示す情報である。エフェメリス１５４の有効期間は、例えば、４時間（ｈ）である。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａのエフェメリス１５４を取得するためには、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１を受信し、デコードして取得する必要がある。
このため、端末２０は、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の有効なエフェメリス１５４を格納しているとは限らない。
【００２９】
図３に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、前回測位位置情報１５６を格納している。前回測位位置情報１５６は、端末２０が前回測位して生成した、前回の位置Ｐを例えば、緯度、経度及び高度によって示す情報である。
【００３０】
図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位用衛星決定プログラム１１２を格納している。測位用衛星決定プログラム１１２は、制御部１００が、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等から、測位に使用するために継続的に信号Ｓ１等を受信するＧＰＳ衛星を仰角に基づいて決定するためのプログラムである。すなわち、測位用衛星決定プログラム１１２と制御部１００は、追尾対象測位衛星決定手段の一例である。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２を参照し、計時部１０６によって計測した現在時刻におけるＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の位置を算出し、前回測位位置情報１５６に示される位置を基準とする仰角を算出し、仰角が高い８個のＧＰＳ衛星１２ａ等を測位に使用するＧＰＳ衛星に決定し、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８（図２参照）に割り当てる。また、制御部１００は測位用衛星決定プログラム１１２に基づいて、測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ等を示す測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８を生成し、第２記憶部１５０に格納する。測位に使用しないＧＰＳ衛星を測位不使用ＧＰＳ衛星と呼ぶ。なお、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８は、各ＧＰＳ衛星１２ｉ等のそれぞれの仰角も示す。
ここで、端末２０は、前回測位位置情報１５６に示される位置を、現在位置の代用として使用する。
なお、本実施の形態とは異なり、測位用衛星決定プログラム１１２は、制御部１００が、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等から、測位に使用するために継続的に信号Ｓ１等を受信するＧＰＳ衛星を信号強度に基づいて決定するためのプログラムであってもよい。
【００３１】
図４は、ＧＰＳ衛星１２ａ等の配置の一例を示す図である。
図４に示すように、端末２０の上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｌのうち、仰角が高い上位８個のＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ及び１２ｈである。
このため、制御部１００は、ＧＰＳ衛星１２ａ乃至１２ｈを測位に使用するＧＰＳ衛星に決定し、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８（図２参照）に割り当てる。
一方、端末２０の上空に位置しても、ＧＰＳ衛星１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ及び１２ｌは、現時点における測位には使用しない。そこで、制御部１００は、測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ及び１２ｌを示す測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８を生成する。なお、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８は、地平線Ｈ（図１参照）の下に位置するＧＰＳ衛星（図示せず）も示すが、図示を省略する。
【００３２】
図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位位置情報生成プログラム１１４を格納している。測位位置情報生成プログラム１１４は、制御部１００が、トラッキングチャンネルＣＨ１等によって受信した信号Ｓ１等に基づいて、端末２０の測位位置を示す測位位置情報１６０を生成するためのプログラムである。測位位置情報１６０は、測位位置情報の一例である。そして、測位位置情報生成プログラム１１４と制御部１００は、測位位置情報生成手段の一例である。
測位位置情報１６０は、測位位置Qを例えば、緯度、経度及び高度によって示す情報である。上述のように、トラッキングチャンネルＣＨ１等には、仰角が高いＧＰＳ衛星１２ａ等が割り当てられているから、測位位置情報１６０は高精度の位置情報である。  
【００３３】
図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、エフェメリス取得プログラム１１６を格納している。エフェメリス取得プログラム１１６は、制御部１００が、エフェメリス専用チャンネルＣＨ９（図２参照）を制御して、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等のエフェメリスを、順次、デコードするためのプログラムである。すなわち、エフェメリス取得プログラム１１６と制御部１００は、衛星軌道情報取得手段の一例である。
【００３４】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８を含む。処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８は、制御部１００が、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等を、仰角が高い順番に並び替えて、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２を生成するためのプログラムである。
【００３５】
図５は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２の一例を示す図である。
図５に示すように、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２は、エフェメリス取得プログラム１１６による処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋ等の処理順序を示す情報であり、ＧＰＳ衛星１２ｋ等を仰角の高い順番に示す情報である。
エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２に示される順番に従って、信号を受信する。すなわち、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、測位に使用しないＧＰＳ衛星のうち、仰角が高いＧＰＳ衛星から順番に、信号を受信するように構成されている。
なお、本実施の形態とは異なり、処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８は、制御部１００が、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等を、次回の測位に使用するＧＰＳ衛星を決定する時における仰角が高いと予想される順番に並び替えて、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２を生成するようにしてもよい。これにより、次回の測位時に、より確実に仰角が高い上位８個のＧＰＳ衛星を使用することができる。
【００３６】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、エフェメリス取得可能性判断プログラム１２０を含む。エフェメリス取得可能性判断プログラム１２０は、制御部１００が、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２に示されるＧＰＳ衛星１２ｋ等の仰角が０度以上であるか否かを判断するためのプログラムである。仰角が０度以上のＧＰＳ衛星１２ｋ等からは、信号Ｓ１１等を受信することができる。このため、信号Ｓ１１等を受信し、信号Ｓ１１等からエフェメリスをデコードすることができる可能性がある。ここで、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｋは仰角がＧＰＳ衛星１２ａ等よりも低いため、信号Ｓ１１を測位に使用ことは適切ではないが、その信号Ｓ１１からエフェメリスをデコードすることができる可能性はある。
一方、仰角が０度未満であれば、そのＧＰＳ衛星は地平線Ｈ（図１参照）より下に位置するから、信号を受信することができず、エフェメリスのデコードも不可能である。
このため、制御部１００は、仰角が０度未満のＧＰＳ衛星については、信号を受信するための制御をしない。  
【００３７】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、処理対象ＧＰＳ衛星エフェメリス有無判断プログラム１２２を含む。処理対象ＧＰＳ衛星エフェメリス有無判断プログラム１２２は、制御部１００が、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２に示される各ＧＰＳ衛星１２ｋ等の有効なエフェメリスを端末２０が有しているか否かを判断するためのプログラムである。具体的には、制御部１００は、エフェメリス１５４に、各ＧＰＳ衛星１２ｋ等の有効なエフェメリスが含まれているか否かを判断する。ここで、有効なエフェメリスとは例えば、端末２０が取得してから４時間（ｈ）以内のエフェメリスである。端末２０がエフェメリスを取得してからの経過時間は、計時部１０６によって計測する。
制御部１００は、最初の処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋの有効なエフェメリスを端末２０が有していると判断した場合には、ＧＰＳ衛星１２ｋのエフェメリスを改めて取得することなく、次の順番のＧＰＳ衛星１２ｌ（図５参照）の処理を開始する。
【００３８】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、エフェメリス取得開始プログラム１２４を含む。エフェメリス取得開始プログラム１２４は、制御部１００が、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２に示される順番に従って、最初の処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋをエフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９に割り当てて、そのＧＰＳ衛星１２ｋからの信号Ｓ１１を受信し、信号Ｓ１１からエフェメリスのデコードを開始するためのプログラムである。
【００３９】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、エフェメリスデコード完了判断プログラム１２６を含む。エフェメリスデコード完了判断プログラム１２６は、制御部１００が、処理対象のＧＰＳ衛星のエフェメリスのデコードが完了したか否かを判断するためのプログラムである。
制御部１００は、最初の処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋのエフェメリスのデコードを完了したと判断した場合には、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９に、現在捕捉しているＧＰＳ衛星１２ｋの次の順番のＧＰＳ衛星１２ｌ（図５参照）を割り当て、ＧＰＳ衛星１２ｌから信号Ｓ１２を受信し、エフェメリスを取得するための処理を開始する。
このように、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理対象のＧＰＳ衛星のエフェメリスを取得した場合に、次の順番のＧＰＳ衛星から信号を受信するようになっている。
【００４０】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、信号強度判断プログラム１２８を含む。信号強度判断プログラム１２８は、制御部１００が、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｋの信号Ｓ１１の信号強度が、デコード可能信号強度情報１６４に示されるデコード可能信号強度である例えば、マイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）以上か否かを判断するためのプログラムである。上述のデコード可能信号強度以上の信号強度は、エフェリスを取得することができる信号強度範囲の一例である。
【００４１】
信号Ｓ１１の信号強度が、マイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）以上であれば、信号Ｓ１１の受信を継続することで、エフェメリスのデコードは可能である。これに対して、信号Ｓ１１の信号強度が、マイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）未満であれば、信号Ｓ１１の受信を継続したとしても、エフェメリスのデコードは不可能である。
制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｋの信号Ｓ１１の信号強度がマイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）未満であると判断した場合には、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９に、現在捕捉しているＧＰＳ衛星１２ｋの次の順番のＧＰＳ衛星１２ｌ（図５参照）を割り当て、次の処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｌから信号Ｓ１２を受信し、エフェメリスを取得するための処理を開始する。
このように、端末２０の、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理対象のＧＰＳ衛星からの信号の信号強度がデコード可能信号強度未満である場合には、次の順番のＧＰＳ衛星から信号を受信するようになっている。
【００４２】
図３に示すように、エフェメリス取得プログラム１１６は、経過時間判断プログラム１３０を含む。経過時間判断プログラム１３０は、制御部１００が、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｋの信号Ｓ１１の受信を開始してから、タイムアウト時間情報１６６に示されるタイムアウト時間である例えば、９０秒（ｓ）を経過したか否かを判断するためのプログラムである。タイムアウト時間は、予め規定した基準時間の一例である。タイムアウト時間は、信号Ｓ１１等に含まれるエフェメリスを取得するために必要な時間に基づいて規定されている。エフェメリスを含むサブフレームは、例えば、３０秒（ｓ）ごとに繰り返し送信される。このため、タイムアウト時間は最低でも３０秒（ｓ）である。本実施の形態の端末２０は、エフェメリスを１回又は２回でデコードできない可能性を考慮して、エフェメリスを含むサブフレームを３回受信するために必要な時間を、タイムアウト時間として規定している。
【００４３】
制御部１００は、信号Ｓ１１の受信を開始してから、９０秒（ｓ）経過していない場合には、エフェメリスのデコードのために必要な時間が経過していないから、信号Ｓ１１の受信を継続して、エフェメリスをデコードする。信号Ｓ１１を受信してからの経過時間は、計時部１０６によって計測する。
これに対して、信号Ｓ１１の受信を開始してから、９０秒（ｓ）経過していれば、既にエフェメリスのデコードのために必要な時間が経過しているにもかかわらず、何らかの理由によって、エフェメリスをデコードできない状態であると考えられる。このため、制御部１００は、信号Ｓ１１の受信を開始してから、９０秒（ｓ）経過していれば、信号Ｓ１１の受信を停止し、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９に、現在捕捉しているＧＰＳ衛星１２ｋの次の順番のＧＰＳ衛星１２ｌ（図５参照）を割り当て、ＧＰＳ衛星１２ｌから信号Ｓ１２を受信し、エフェメリスを取得するための処理を開始する。
このように、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理中のＧＰＳ衛星からの信号を受信してからタイムアウト時間が経過した場合には、次の順番のＧＰＳ衛星から信号を受信するようになっている。
【００４４】
制御部１００は、上述のエフェメリス取得プログラム１１６によって、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２に示されるＧＰＳ衛星１２ｋ等のエフェメリスを、順次取得し、エフェメリス１５４として第２記憶部１５０に格納する。
これにより、端末２０は、測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｋ等のエフェメリスを、保持することができる。
【００４５】
図６は、ＧＰＳ衛星の配置の一例を示す図である。
図６は、図４の状態から例えば、３０分の時間が経過した状態を示している。
図６に示すように、図４の状態においては仰角が高い上位８個に入っていたＧＰＳ衛星１２ａ及び１２ｂの仰角が低くなっており、図４の状態においては測位不使用ＧＰＳ衛星であったＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌが、仰角が高い上位８個に入っている。
この場合、制御部１００は、測位用衛星決定プログラム１１２によって、ＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを測位に使用するＧＰＳ衛星に決定し、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８のいずれかに割り当てる。このとき、当初トラッキングチャンネルＣＨ１にＧＰＳ衛星１２ａを、トラッキングチャンネルＣＨ２にＧＰＳ衛星１２ｂを割り当てていた場合には、例えば、トラッキングチャンネルＣＨ１にＧＰＳ衛星１２ｋを、トラッキングチャンネルＣＨ２にＧＰＳ衛星１２ｌを割り当てる。これにより、他のトラッキングチャンネルＣＨ３乃至ＣＨ８は、継続してＧＰＳ衛星１２ｃ等から信号Ｓ３等を受信することができる。
ここで、端末２０がＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌの有効なエフェメリスを保持していない場合には、直ちにＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌからの信号Ｓ１１及びＳ１２を測位に使用することができないのであるが、上述のように、端末２０は、ＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌの有効なエフェメリスを保持しているから、直ちにＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌからの信号Ｓ１１及びＳ１２を測位に使用することができる。
【００４６】
上述のように、端末２０は、仰角に基づいて、測位に使用するＧＰＳ衛星１２ａ等を決定することができ、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８（図２参照）を有するから、測位に使用するＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｓ１等を継続的に受信することができる。そして、端末２０は、受信した信号Ｓ１等に基づく測位を行い、測位位置情報１６０（図３参照）を生成することができる。一般的に、仰角が低いＧＰＳ衛星からの信号に基づく測位の測位精度は低い。この点、端末２０は、測位に使用するＧＰＳ衛星１２ａ等を仰角が大きい順に決定するから、測位位置情報１６０は、高精度である。ここで、１２個の受信チャンネルを有するＧＰＳ受信機の場合でも、測位に使用するＧＰＳ衛星は仰角が高い上位８個のＧＰＳ衛星であるから、端末２０が生成する測位位置情報１６０の精度は、１２個の受信チャンネルを有するＧＰＳ受信機と同等の精度である。
ここで、例えば、当初測位に使用すると決定したＧＰＳ衛星１２ａ及び１２ｂの仰角が低くなって、当初は測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌの仰角が高くなる場合がある（図６参照）。このとき、端末２０は、仰角が高くなったＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを測位に使用するＧＰＳ衛星として決定する。
上述のように、端末２０は、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８とは別に、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９を有するから、当初測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｋ等から、順次、信号Ｓ１１等を受信し、エフェメリスを取得することができる。この結果、端末２０は、上空にいるすべてのＧＰＳ衛星のエフェメリスを取得することができる。
このため、ＧＰＳ衛星１２ｋ等からの信号Ｓ１１等を受信して各ＧＰＳ衛星１２ｋ等と端末２０との擬似距離を算出した場合に、その擬似距離と、既に取得している各ＧＰＳ衛星１２ｋ等のエフェメリスを使用して、直ちに測位をすることができる。
これにより、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを新たに測位に使用するＧＰＳ衛星として決定した場合に、直ちにその新たなＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを測位に使用することができるから、連続的に測位位置情報１６０を生成することができる。
しかも、端末２０は、上空に位置するＧＰＳ衛星の数に対応する受信チャンネルを有する必要がないから、受信チャンネルの実装面積が小さくて済む。
これにより、端末２０は、小型であり、製造コストも低廉でありながら、ＧＰＳ衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後のＧＰＳ衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる。
また、端末２０は、上空に位置するＧＰＳ衛星の数に対応する受信チャンネルを有する必要がないから、消費電力量も低減することができる。
【００４７】
当初測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ等のなかでも、仰角が高いものほど、短時間で、当初測位に使用すると決定したＧＰＳ衛星１２ａ等よりも仰角が高くなる可能性が高い。すなわち、端末２０は、当初測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ等のなかでも、仰角が高いものほど、短時間において、新たに測位に使用するＧＰＳ衛星として決定する可能性が高い。
この点、端末２０は、当初測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｉ等のなかでも、仰角が高いＧＰＳ衛星から順番に、エフェメリスを取得する構成となっているから、例えば、仰角が低いＧＰＳ衛星から順番にエフェメリスを取得する場合と比べて、新たに測位に使用すると決定するＧＰＳ衛星のエフェメリスを取得している可能性が高い。
このため、端末２０は、高い確率において、新たに測位に使用すると決定したＧＰＳ衛星を使用して直ちに測位することができる。
【００４８】
また、端末２０は、測位に使用しないＧＰＳ衛星からエフェメリスが取得できた場合には、エフェメリス専用チャンネルＣＨ９に次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌを割り当て、エフェメリスの取得を開始する。
また、端末２０は、処理中の例えば、ＧＰＳ衛星１２ｋからの信号Ｓ１１の信号強度が、デコード可能信号強度未満である場合や、信号Ｓ１１を受信してからの経過時間がタイムアウト時間以上である場合には、エフェメリス専用チャンネルＣＨ９に次の処理対象のＧＰＳ衛星を割り当て、エフェメリスの取得を開始する。
このため、端末２０は、処理対象のＧＰＳ衛星からエフェメリスを取得できた場合であっても、エフェメリスを取得できない場合であっても、迅速に次の処理対象のＧＰＳ衛星からの信号の受信を開始し、エフェメリスのデコードを開始することができる。
これにより、端末２０は、測位に使用しないＧＰＳ衛星のエフェメリスのうち、取得することが可能なものについて、迅速に取得することが可能である。
【００４９】
以上が本実施の形態に係る測位システム１０の構成であるが、以下、その動作例を主に図７及び図８を使用して説明する。
図７及び図８は、測位システム１０の動作例を示す概略フローチャートである。
【００５０】
まず、端末２０は、すべてのＧＰＳ衛星の仰角を計算し、測位に使用するＧＰＳ衛星を決定する（図７のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、追尾対象測位衛星決定ステップの一例である。
続いて、端末２０は、仰角が高い８個のＧＰＳ衛星１２ａ等（図４参照）を、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８（図２参照）に割り当てる（ステップＳＴ２）。
続いて、端末２０は、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８によって、信号Ｓ１乃至Ｓ８（図１参照）を継続的に受信する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、追尾対象測位衛星信号受信ステップの一例である。
続いて、端末２０は、信号Ｓ１乃至Ｓ８に基づいて、測位位置情報１６０（図３参照）を生成する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、測位位置情報生成ステップの一例である。
【００５１】
端末２０は、上述のステップＳＴ３及びステップＳＴ４と並行して、ステップＳＴ３Ａ及びステップＳＴ４Ａを実行する。
まず、端末２０は、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８に割り当てない測位不使用衛星であるＧＰＳ衛星１２ｉ等（図４参照）を、仰角が大きい順に並び替えて、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２を生成する（ステップＳＴ３Ａ）。
続いて、端末２０は、ステップＳＴ３Ａで並び替えた順序に従って、ＧＰＳ衛星１２ｋ等を、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９（図２参照）に順次割り当てて、信号Ｓ１１等を受信し、各ＧＰＳ衛星１２ｋ等のエフェメリスを取得する（ステップＳＴ４Ａ）。このステップＳＴ４Ａは、衛星軌道情報取得ステップの一例である。
ステップＳＴ４Ａの詳細を、図８を使用して以下説明する。
【００５２】
まず、端末２０は、例えば、最初の処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋ（図５参照）の仰角が０度以上か否かを判断する（図８のステップＳＴ４１）。
ステップＳＴ４１において、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋの仰角が０度以上である判断すると、処理対象のＧＰＳ衛星１２ｋの有効なエフェメリスを有しているか否かを判断する（ステップＳＴ４２）。
【００５３】
ステップＳＴ４２において、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋの有効なエフェメリスを有していないと判断すると、処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋをエフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９（図２参照）に割り当てる（ステップＳＴ４３）。
続いて、端末２０は、処理対象であるＧＰＳ衛星１２ｋから、信号Ｓ１１を受信し、エフェメリスのデコードを開始する（ステップＳＴ４４）。
【００５４】
続いて、端末２０は、エフェメリスのデコードが完了したか否かを判断する（ステップＳＴ４５）。
ステップＳＴ４５で、端末２０が、エフェメリスのデコードが完了していないと判断した場合には、処理中のＧＰＳ衛星１２ｋからの信号Ｓ１１の信号強度が、デコード可能信号強度情報１６４（図３参照）に示されるデコード可能信号強度であるマイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）以上か否かを判断する（ステップＳＴ４６）。
【００５５】
ステップＳＴ４６で、端末２０が、信号Ｓ１１の信号強度が、マイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）以上であると判断した場合には、信号Ｓ１１の受信を開始してからの経過時間が、タイムアウト時間情報１６６（図３参照）に示されるタイムアウト時間である９０秒（ｓ）以上か否かを判断する（ステップＳＴ４７）。
【００５６】
ステップＳＴ４７において、端末２０が、信号Ｓ１１の受信を開始してからの経過時間が、９０秒（ｓ）以上ではないと判断した場合には、ステップＳＴ４５に戻り、信号Ｓ１１からエフェメリスのデコードを継続する。
【００５７】
なお、上述のステップＳＴ４１において、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋの仰角が０度以上ではない判断すると、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌのエフェメリスを取得する処理に移行する（ステップＳＴ４８）。
また、上述のステップＳＴ４２において、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋの有効なエフェメリスを有していると判断すると、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌのエフェメリスを取得する処理に移行する（ステップＳＴ４８）。
また、上述のステップＳＴ４５で、端末２０が、エフェメリスのデコードが完了したと判断した場合には、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌのエフェメリスを取得する処理に移行する（ステップＳＴ４８）。
また、上述のステップＳＴ４６で、端末２０が、信号Ｓ１１の信号強度が、マイナス（−）１４２デシベル（ｄＢ）以上ではないと判断した場合には、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌのエフェメリスを取得する処理に移行する（ステップＳＴ４８）。
さらに、上述のステップＳＴ４７で、端末２０が、信号Ｓ１１の受信を開始してからの経過時間が、９０秒（ｓ）以上であると判断した場合には、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌのエフェメリスを取得する処理に移行する（ステップＳＴ４８）。
【００５８】
上述のように、端末２０は、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９によって、当初測位に使用しないＧＰＳ衛星１２ｋ等の信号Ｓ１１等から、順次、信号Ｓ１１等を受信し、エフェメリスを取得している。
このため、端末２０が、ＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを新たに測位に使用するＧＰＳ衛星として決定した場合に、直ちにその新たなＧＰＳ衛星１２ｋ及び１２ｌを測位に使用することができるから、連続的に測位位置情報１６０を生成することができる。
これにより、ＧＰＳ衛星を切り替えた場合にも迅速に切り替え後のＧＰＳ衛星からの信号に基づく測位をすることができ、かつ、高精度な測位位置情報を連続的に生成することができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の測位システム１０Ａ（図１参照）について説明する。第２の実施の形態の測位システム１０Ａの構成は、上記第１の実施の形態の測位システム１０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
第２の実施の形態の測位システム１０Ａにおける端末２０Ａは、第１の実施の形態における端末２０と異なり、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等の信号強度を計測し、信号強度の強い順に並び替えて、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａを生成する。このため、端末２０Ａは、有効なアルマナックを有していなくても、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａを生成することができる。
以下、端末２０Ａの構成を、詳細に説明する。
【００６０】
図９は、端末２０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図１０は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａの一例を示す図である。
図９に示すように、端末２０Ａは、第１記憶部１１０に、エフェメリス取得プログラム１１６Ａを格納している。
エフェメリス取得プログラム１１６Ａは、処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８Ａを含む。処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８Ａは、制御部１００が、測位不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等を、信号強度が大きい順番に並べ替えて、図１０に示す処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａを生成するためのプログラムである。
具体的には、制御部１００は、処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム１１８Ａに基づいて、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９によって、不使用ＧＰＳ衛星情報１５８に示されるＧＰＳ衛星１２ｉ等から信号Ｓ９等を順次受信し、信号強度を計測する。そして、ＧＰＳ衛星１２ｉ等を、信号強度が大きい順番に並べ替えて、図１０に示す処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａを生成する。
このとき、地平線Ｈ（図１参照）の下に位置し、信号強度が計測できず、信号強度がとれないＧＰＳ衛星は、信号強度がとれているＧＰＳ衛星のうち、一番信号強度が小さいＧＰＳ衛星の後の順番に並べられる。
処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａは、端末２０Ａが実測した信号強度に基づいているから、仰角が低いとしても信号強度が高い順番にＧＰＳ衛星１２ｋ等が示されている。
エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａに示されるＧＰＳ衛星の順番に従って、信号強度が大きいＧＰＳ衛星から順番に、信号を受信する構成となっている。
【００６１】
エフェメリス取得プログラム１１６Ａは、エフェメリス取得可能性判断プログラム１２０Ａを含む。エフェメリス取得可能性判断プログラム１２０Ａは、制御部１００が、処理対象のＧＰＳ衛星からの信号の信号強度が計測できたか否かを判断するためのプログラムである。
制御部１００は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａに基づいて、信号強度がとれているか否かを判断する。信号強度がとれていないＧＰＳ衛星は地平線Ｈの下に位置するから、端末２０Ａが観測することは不可能である。このため、信号強度がとれていないＧＰＳ衛星からエフェメリスを取得できる可能性はない。
【００６２】
エフェメリス取得プログラム１１６Ａは、また、信号強度判断プログラム１２８Ａを含む。信号強度判断プログラム１２８Ａは、制御部１００が、処理対象のＧＰＳ衛星からの信号がデコード可能信号強度情報１６４に示されるデコード可能信号強度以上か否かを判断するためのプログラムである。
制御部１００は、制御部１００は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａに示されている信号強度に基づいて、信号強度がデコード可能信号強度以上か否かを判断する。
【００６３】
以上が本実施の形態に係る測位システム１０Ａの構成であるが、以下、その動作例を主に図１１及び図１２を使用して説明する。
図１１及び図１２は、測位システム１０Ａの動作例を示す概略フローチャートである。
【００６４】
まず、端末２０Ａは、すべてのＧＰＳ衛星の仰角を計算し、測位に使用するＧＰＳ衛星を決定する（図１１のステップＳＴ１０１）。
続いて、端末２０Ａは、仰角が高い８個のＧＰＳ衛星１２ａ等（図４参照）を、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８（図２参照）に割り当てる（ステップＳＴ１０２）。
続いて、端末２０Ａは、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８によって、信号Ｓ１乃至Ｓ８（図１参照）を継続的に受信する（ステップＳＴ１０３）。
続いて、端末２０Ａは、信号Ｓ１乃至Ｓ８に基づいて、測位位置情報１６０（図９参照）を生成する（ステップＳＴ１０４）。
【００６５】
端末２０Ａは、上述のステップＳＴ１０３及びステップＳＴ１０４と並行して、ステップＳＴ１０３Ａ乃至ステップＳＴ１０５Ａを実行する。
まず、端末２０Ａは、トラッキングチャンネルＣＨ１乃至ＣＨ８に割り当てないすべての測位不使用衛星であるＧＰＳ衛星１２ｉ等（図４参照）の信号Ｓ９等の信号強度を計測する（ステップＳＴ１０３Ａ）。
続いて、端末２０Ａは、測位不使用ＧＰＳ衛星であるＧＰＳ衛星１２ｉ等を信号強度が大きい順に並び替え、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａ（図１０参照）を生成する（ステップＳＴ１０４Ａ）。
続いて、端末２０Ａは、ステップＳＴ１０４Ａで並び替えた順序に従って、ＧＰＳ衛星１２ｋ等を、エフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９（図２参照）に順次割り当てて、各ＧＰＳ衛星１２ｋ等から信号Ｓ１１等を順次受信し、エフェメリスを取得する（ステップＳＴ１０５Ａ）。
ステップＳＴ１０５Ａの詳細を、図１２を使用して以下説明する。
【００６６】
まず、端末２０Ａは、最初の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｋからの信号Ｓ１１の信号強度がとれているか否かを判断する（ステップＳＴ５１）。ここで、端末２０Ａは上述のステップＳＴ１０３Ａ（図１１参照）で計測した信号強度を参照する。
図１０に示すように、信号Ｓ１１の信号強度はとれているから、端末２０Ａは、ステップＳＴ５２に進む。
なお、本実施の形態とは異なり、信号Ｓ１１の信号強度がとれていない場合には、端末２０Ａは、ステップＳＴ５８に進み、ＧＰＳ衛星１２ｋの次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌからの信号を受信し、次の処理対象のＧＰＳ衛星のエフェメリスをデコードする処理を開始する。上述のように、信号Ｓ１１の信号強度がとれていない場合には、ＧＰＳ衛星１２ｋが地平線Ｈ（図１参照）の下に位置するということであるから、エフェメリスをデコードすることは不可能である。このため、端末２０Ａは、次の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｌの処理を開始するのである。
【００６７】
ステップＳＴ５２乃至ステップＳＴ５５は、上述のステップＳＴ４２乃至ステップＳＴ４５（図８参照）と同様であるから、説明を省略する。
続いて、ステップＳＴ５５において、端末２０Ａが、処理対象のＧＰＳ衛星１２ｋのエフェメリスのデコードが完了していないと判断した場合には、その処理対象のＧＰＳ衛星１２ｋの信号Ｓ１１の信号強度がデコード可能信号強度以上か否かを判断する（ステップＳＴ５６）。ここで、端末２０Ａは上述のステップＳＴ１０３Ａ（図１１参照）で計測した信号強度を参照する。
ステップＳＴ５７は、ステップＳＴ４７と同様であるから説明を省略する。
【００６８】
上述のように、端末２０Ａのエフェメリスデコード専用チャンネルＣＨ９は、処理対象ＧＰＳ衛星情報１６２Ａに示されるＧＰＳ衛星の順番に従って、信号強度が大きいＧＰＳ衛星から順番に、信号を受信する構成となっている。このため、例えば、最初の処理対象のＧＰＳ衛星１２ｋからは、迅速にエフェメリスを取得することができる。この結果、信号強度が大きいＧＰＳ衛星から順番に信号を受信しない場合に比べて、一定時間内に、より多くのＧＰＳ衛星のエフェメリスを取得することができる。
また、上述のように、端末２０Ａは、ステップＳＴ１０３Ａで計測した信号強度を、ステップＳＴ５１及びステップＳＴ５６において利用するようになっている。このため、ステップＳＴ５１及びステップＳＴ５６において、改めて信号強度を計測する必要がないから、処理時間を短縮化することができ、また、消費電力量を低減することができる。
【００６９】
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の追尾対象測位衛星決定ステップと、追尾対象測位衛星信号受信ステップと、測位位置情報生成ステップと、衛星軌道情報取得ステップ等を実行させるための測位装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような測位装置の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
【００７０】
これら測位装置の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
【００７１】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る測位システムを示す概略図である。
【図２】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図３】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図４】ＧＰＳ衛星の配置の一例を示す図である。
【図５】処理対象ＧＰＳ衛星情報の一例を示す図である。
【図６】ＧＰＳ衛星の配置の一例を示す図である。
【図７】測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【図８】測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【図９】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図１０】処理対象ＧＰＳ衛星情報の一例を示す図である。
【図１１】測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【図１２】測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１０Ａ・・・測位システム、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊ，１２ｋ，１２ｌ・・・ＧＰＳ衛星、２０，２０Ａ・・・端末、１１２・・・測位用衛星決定プログラム、１１４・・・測位位置情報生成プログラム、１１６，１１６Ａ・・・エフェメリス取得プログラム、１１８，１１８Ａ・・・処理対象ＧＰＳ衛星情報生成プログラム、１２０，１２０Ａ・・・エフェメリス取得可能性判断プログラム、１２２・・・処理対象ＧＰＳ衛星エフェメリス有無判断プログラム、１２４・・・エフェメリス取得開始プログラム、１２６・・・エフェメリスデコード完了判断プログラム、１２８，１２８Ａ・・・信号強度判断プログラム、１３０・・・経過時間判断プログラム
【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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【図１１】
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【図１２】
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