(57)【要約】【課題】受信環境改善時にＧＰＳ衛星信号を速やかに捕捉するのに好適な測位装置を提供すること。【解決手段】測位装置を、受信チャンネルの再生周波数を構成する基準クロックを発生する手段と、再生周波数がＧＰＳ衛星信号のキャリア周波数と一致するように基準クロックの補正値を変更していくことによって該再生周波数を調節する手段と、最後の測位時に設定されていた補正値を保持する手段と、現在位置がＧＰＳ衛星信号を捕捉できない捕捉不可位置であるか否かを判定する手段と、捕捉不可位置からの移動を検知する手段とから構成し、捕捉不可位置からの移動が検知された時、現在設定されている補正値を補正値保持手段に保持されている補正値に設定変更して再生周波数の調節を続行するように構成した。【選択図】図４
2011133334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信チャンネル毎に異なるＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号を捕捉、追尾して測位を行う測位装置において、
前記受信チャンネルの再生周波数を構成する基準クロックを発生するクロック発生手段と、
前記再生周波数がＧＰＳ衛星信号のキャリア周波数と一致するように、前記基準クロックの補正値を変更していくことによって該再生周波数を調節する再生周波数調節手段と、
最後の測位時に設定されていた前記補正値を保持する補正値保持手段と、
現在位置がＧＰＳ衛星信号を捕捉できない捕捉不可位置であるか否かを判定する捕捉不可位置判定手段と、
前記捕捉不可位置からの移動を検知する移動検知手段と、
を有し、
前記再生周波数調節手段は、前記捕捉不可位置からの移動が検知された時、現在設定されている前記補正値を前記補正値保持手段に保持されている補正値に設定変更して、前記再生周波数の調節を続行することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
自律航法による位置測定を行う自律測位手段と、
前記ＧＰＳ又は前記自律航法による少なくとも一方の測位結果を用いて最終的な位置を確定する手段であって、該確定した確定位置が前記捕捉不可位置であると判定される間は、該自律航法の測位結果のみを用いて該確定位置を確定する位置確定手段と、
前記確定位置周辺の地図に現在位置のマークを配置して画面に表示する地図画面表示手段と、
を更に有し、
前記移動検知手段は、前記確定位置が前記地図上の前記捕捉不可位置から移動した時、現実の現在位置の該捕捉不可位置からの移動を検知す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】
自律航法による位置測定を行う自律測位手段と、
前記ＧＰＳ又は前記自律航法による少なくとも一方の測位結果を用いて最終的な位置を確定する手段であって、該確定した確定位置が前記捕捉不可位置であると判定される間は、該自律航法の測位結果のみを用いて該確定位置を確定する位置確定手段と、
前記確定位置周辺の地図に現在位置のマークを配置して画面に表示する地図画面表示手段と、
を更に有し、
前記移動検知手段は、前記確定位置が前記地図の何れかの道路上にマップマッチングされた時、現実の現在位置の該捕捉不可位置からの移動を検知す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】
前記光量を検出する光量検出手段を更に有し、
前記移動検知手段は、前記光量検出手段が所定の閾値以上の光量を検出した時、現実の現在位置の該捕捉不可位置からの移動を検知することを特徴とする、請求項１に記載の測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）による測位を行う測位装置に関連し、詳しくは、受信環境改善時にＧＰＳ衛星信号を速やかに捕捉するのに好適な測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳは、地球を周回するＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ衛星信号を用いて対象物の位置情報等を測定するための測位システムであり、日常生活においても広く利用されている。
【０００３】
ＧＰＳでは、複数のＧＰＳ衛星がＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式によって同じ周波数帯を共用してＧＰＳ衛星信号を送信する。具体的には、ＧＰＳ衛星信号は、クロック情報やＧＰＳ衛星の軌道情報を含む通信信号としての航法メッセージと、ＧＰＳ衛星毎に定められた拡散符号としてのＰＲＮコード（Pseudo Random Noise code）とにより、１５７５．４２ＭＨｚのキャリアをＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調したものである。ＧＰＳレシーバは、原理上必要とされる個数以上のＧＰＳ衛星を選択してＧＰＳアンテナにより受信し、受信したＧＰＳ衛星に対応するＰＲＮコードを生成し、生成されたＰＲＮコードの位相をＧＰＳ衛星信号に同期させて乗じることにより航法データを復調する。ＧＰＳレシーバは、復調処理により得られた航法データを用いて演算を行い、対象物の位置情報、方位情報、移動速度情報等を生成する。以下においては、説明の便宜上、ＧＰＳレシーバによるＧＰＳ衛星信号を利用した対象物の位置測定、方位測定、移動速度測定等を「ＧＰＳ測位」と記す。
【０００４】
ＧＰＳレシーバの受信チャンネルでＧＰＳ衛星信号を捕捉し追尾するためには、受信チャンネルの再生キャリア信号と再生コード信号の周波数ｆｐをＧＰＳ衛星信号のキャリア周波数ｆｃと一致させる必要がある。キャリア周波数ｆｃは、設計上のキャリア周波数をｆｃｏと定義し、ＧＰＳ衛星の原子時計の誤差（外部基準クロック誤差）をΔｆｓａｔと定義し、ＧＰＳ衛星とＧＰＳレシーバとの相対速度によるドップラ誤差をΔｆｄｏｐと定義した場合に、次の式（１）で表される。
ｆｃ＝ｆｃｏ＋Δｆｓａｔ＋Δｆｄｏｐ・・・（１）
再生周波数ｆｐは、ＧＰＳレシーバに搭載されている基準クロックの個体差、周囲温度、経年変化の影響による誤差をΔｆｘｏと定義し、再生周波数補正値をｆｐＡｄｊと定義した場合に、次の式（２）で表される。
ｆｐ＝ｆｃｏ＋Δｆｘｏ＋ｆｐＡｄｊ・・・（２）
【０００５】
設計周波数ｆｃｏは、固定値である。クロック誤差Δｆｘｏは、ＧＰＳレシーバが測位動作を行うことで測定することができる。外部基準クロック誤差Δｆｓａｔとドップラ誤差Δｆｄｏｐは、ＧＰＳ衛星信号の復調時に得られる航法メッセージから推定することができる。再生周波数ｆｐをキャリア周波数ｆｃと一致させるためには、未知の値である再生周波数補正値ｆｐＡｄｊを調整する必要がある。ＧＰＳレシーバは、外部基準クロック誤差Δｆｓａｔ、ドップラ誤差Δｆｄｏｐで除去しきれない誤差成分を補正しつつ、主に、クロック誤差Δｆｘｏに対する補正値ΔｆｘｏＡｄｊを調節して、再生周波数補正値ｆｐＡｄｊを決定する。
【０００６】
この種のＧＰＳレシーバを備えるエンドユーザ向け製品には、例えば一般乗用車等の車両に搭載されるカーナビゲーション装置がある。カーナビゲーション装置の具体的構成は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のカーナビゲーション装置は、車両がＧＰＳ衛星信号を捕捉できない地下駐車場や立体駐車場に位置する間、ＧＰＳ衛星信号の捕捉の有無を所定時間毎にチェックする。カーナビゲーション装置は、ＧＰＳの非測位時に生じた自車位置誤差を速やかに除去するため、ＧＰＳ衛星信号が捕捉できた時に車両が地下駐車場出口に位置するとみなして、画面上の自車位置を地下駐車場出口に修正するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一般的なＧＰＳレシーバは、電源投入直後、各受信チャンネルに与えるクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊを、最後に測位した時に用いた値に設定する。しかし、周囲温度が前回のＧＰＳ測位時から大きく変化した場合や、マルチパス等の影響で大きな誤差が前回のＧＰＳ測位結果に内在していた場合等は、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊの推定に誤りが生じている可能性がある。ＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ衛星信号を捕捉できない場合（例えば地下駐車場や立体駐車場等に位置する場合）、この種の推定誤りの可能性も考慮して、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊを段階的に変化させて再生周波数ｆｐを調整し、ＧＰＳ衛星信号の捕捉を試みる。
【０００９】
しかし、この場合、ＧＰＳ衛星信号を捕捉できない期間中にクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊが変化して、再生周波数が実際のキャリア周波数から外れていき、電源投入から初期測位までの初期位置算出時間ＴＴＦＦ（Time To First Fix）が長くなるという問題が指摘される。例えば特許文献１に記載の構成では、ＧＰＳ衛星信号の捕捉に要する時間を短縮することができないため、結局は正確な位置情報を取得するのに時間がかかり、上記の不都合を解消することはできない。
【００１０】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、受信環境改善時にＧＰＳ衛星信号を速やかに捕捉するのに好適な測位装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る測位装置は、受信チャンネル毎に異なるＧＰＳ衛星信号を捕捉、追尾して測位を行う装置である。かかる測位装置は、受信チャンネルの再生周波数を構成する基準クロックを発生するクロック発生手段と、再生周波数がＧＰＳ衛星信号のキャリア周波数と一致するように、基準クロックの補正値を変更していくことによって該再生周波数を調節する再生周波数調節手段と、最後の測位時に設定されていた補正値を保持する補正値保持手段と、現在位置がＧＰＳ衛星信号を捕捉できない捕捉不可位置であるか否かを判定する捕捉不可位置判定手段と、捕捉不可位置からの移動を検知する移動検知手段とを有している。この測位装置が有する再生周波数調節手段は、捕捉不可位置からの移動が検知された時、現在設定されている補正値を補正値保持手段に保持されている補正値に設定変更して、再生周波数の調節を続行する。
【００１２】
本発明に係る測位装置によれば、ＧＰＳ衛星信号を受信できない環境下でサーチ範囲がキャリア周波数から徐々に外れていくことに起因する、受信環境改善時におけるＧＰＳ衛星信号の捕捉に時間がかかるという不都合が有効に避けられる。
【００１３】
本発明に係る測位装置は、自律航法による位置測定を行う自律測位手段と、ＧＰＳ又は自律航法による少なくとも一方の測位結果を用いて最終的な位置を確定する手段であって、該確定した確定位置が捕捉不可位置であると判定される間は、該自律航法の測位結果のみを用いて該確定位置を確定する位置確定手段と、確定位置周辺の地図に現在位置のマークを配置して画面に表示する地図画面表示手段とを更に有した構成としてもよい。この場合、移動検知手段は、確定位置が地図上の捕捉不可位置から移動した時、又は確定位置が地図の何れかの道路上にマップマッチングされた時に、現実の現在位置の該捕捉不可位置からの移動を検知する。
【００１４】
別の形態の測位装置は、光量を検出する光量検出手段を更に有した構成としてもよい。かかる形態における移動検知手段は、光量検出手段が所定の閾値以上の光量を検出した時、現実の現在位置の該捕捉不可位置からの移動を検知する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る測位装置によれば、ＧＰＳ衛星信号を受信できない環境下でサーチ範囲がキャリア周波数から徐々に外れていくことに起因する、受信環境改善時におけるＧＰＳ衛星信号の捕捉に時間がかかるという不都合が有効に避けられて、ＧＰＳ衛星信号の速やかな捕捉が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のカーナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態のＧＰＳレシーバの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のＧＰＳレシーバに備えられたＤＳＰが有している受信チャンネルの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態で実行される周波数サーチ処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態で実行される周波数サーチ処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態のＧＰＳレシーバを搭載したカーナビゲーション装置について説明する。
【００１８】
図１は、一般乗用車等の車両に搭載されるカーナビゲーション装置２００の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、カーナビゲーション装置２００は、ＧＰＳレシーバ１００、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０、ジャイロセンサ１３２、車速センサ１３４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３６、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３８、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４０、表示部１４２、入力部１４４、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１４６、通信インタフェース１４８、光量センサ１５０を有している。
【００１９】
ＣＰＵ１３０は、カーナビゲーション装置２００全体の制御を統括的に実行する。ＣＰＵ１３０は、カーナビゲーション装置２００の各構成要素と連携して動作して、各種機能を実現する。
【００２０】
ＧＰＳレシーバ１００は、複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ測位に必要な個数以上のＧＰＳ衛星信号を捕捉、追尾してＧＰＳ測位を行い、得られたＧＰＳ測位結果をＣＰＵ１３０に出力する。ＧＰＳレシーバ１００によるＧＰＳ測位は、例えば毎秒一回行われる。
【００２１】
ジャイロセンサ１３２、車速センサ１３４は共に、周知のＤＲ（Dead Reckoning）センサである。ジャイロセンサ１３２は、カーナビゲーション装置２００を搭載した車両の水平面における方位に関する角速度を計測して、その計測結果をＣＰＵ１３０に出力する。車速センサ１３４は、当該車両の左右の駆動輪の回転速度を検出して、その検出結果に応じたパルス数をＣＰＵ１３０に出力する。
【００２２】
ＲＯＭ１３６は、ナビゲーション処理を実行するための各種プログラムを格納している。これらのプログラムは、システム起動時にＲＡＭ１３８のワークエリアにロードされる。ＣＰＵ１３０は、ロードされたプログラムの実行を行う。
【００２３】
ＣＰＵ１３０は、各ＤＲセンサの出力信号を用いてＤＲ測位演算を行い、ＤＲ測位結果を取得する。次いで、取得されたＤＲ測位結果と、ＧＰＳレシーバ１００のＧＰＳ測位結果とを、夫々の測位結果に対する誤差の推定値を加味した上で比較する。ＣＰＵ１３０は、比較結果を参照して、ＤＲ測位結果の精度が低下していないことを検知した場合、ＤＲ測位結果を最終的な測位結果として決定する。一方、ＤＲ測位結果の精度低下を検知した場合は、ＧＰＳ測位結果を用いてＤＲ測位結果に補正をかけて、最終的な測位結果を計算する。ＣＰＵ１３０は、ＧＰＳ測位結果の出力が無い場合には、上記の比較処理を行うことなくＤＲ測位結果を最終的な測位結果とする。
【００２４】
ＣＰＵ１３０は、決定した測位結果をキーにＨＤＤ１４０内の地図データベースを検索して、自車位置周辺の地図を切り出す。ＲＡＭ１３８の所定領域は、表示部１４２の画面サイズ（解像度）よりも広範なイメージバッファを構成している。ＣＰＵ１３０は、切り出した地図データのイメージバッファへの描画を行うと共に、自車の方位等に合わせて地図を回転・移動等するジオメトリ処理を行い、処理結果に応じたイメージバッファ内のイメージ領域の指定を行う。また、ＣＰＵ１３０は、マップマッチングによる地図上への自車位置マークの配置を行う。
【００２５】
なお、地図データベースは、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の他の記憶媒体に記憶されたものであってもよく、又は、遠隔地に設置されたサーバに蓄積されたものであってもよい。後者の場合、カーナビゲーション装置２００は、通信インタフェース１４８によりネットワークを介して地図配信サーバにアクセスし、当該サーバから必要な地図データをダウンロードしてナビゲーションに利用することができる。この場合、カーナビゲーション装置２００は、地図データベースを保有する必要がない。
【００２６】
ＶＲＡＭ１４６は、表示部１４２に直接表示される内容を保持するメモリであり、表示部１４２の画面サイズに対応するイメージ領域を有している。ＶＲＡＭ１４６には、イメージバッファ内の指定イメージ領域に描画された内容が転送される。描画結果がＶＲＡＭ１４６に転送されると、例えば自車位置を基準とした周辺地図が表示部１４２の表示画面上に表示される。
【００２７】
なお、ＣＰＵ１３０は、ユーザによる入力部１４４の操作によって目的地が設定されている場合、当該目的地に向けた周知のナビゲーション処理も併せて行う。
【００２８】
図２は、ＧＰＳレシーバ１００の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、ＧＰＳレシーバ１００は、アンテナ１０２、乗算器１０４、周波数シンセサイザ１０６、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１０８、Ａ／Ｄ変換器１１０、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１２、ＣＰＵ１１４、クロック１１６、メモリ１１８を有している。
【００２９】
ＧＰＳ衛星が発信したＧＰＳ衛星信号は、アンテナ１０２によって受信される。アンテナ１０２が受信した受信信号は、図示省略された低雑音増幅器、所定周波数を通過させるフィルタ等を介することにより、ＧＰＳ衛星信号帯域外（例えば１．５７５４２ＧＨｚと大きく異なる帯域）のノイズが除去される。受信信号は、ノイズ除去の後、乗算器１０４に入力する。
【００３０】
乗算器１０４は、周波数シンセサイザ１０６の発振周波数に基づいて、受信信号をフィルタリング等の信号処理に適した中間周波数（ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）にダウンコンバートして、ＬＰＦ１０８に出力する。ＩＦ信号は、ＬＰＦ１０８によるノイズ除去後、Ａ／Ｄ変換器１１０に入力する。Ａ／Ｄ変換器１１０は、ＩＦ信号をサンプリングしてデジタルＩＦ信号に変換し、ＤＳＰ１１２に出力する。
【００３１】
ＧＰＳレシーバ１００が測位演算を行うために必要な捕捉・追尾すべきＧＰＳ衛星数は、二次元測位の場合は少なくとも３つであり、三次元測位の場合は少なくとも４つである。本実施形態では、例えば二次元測位が実施される。
【００３２】
ＤＳＰ１１２は、各ＧＰＳ衛星のＧＰＳ衛星信号を基に生成されたデジタルＩＦ信号を別系統の回路で処理して複数のＧＰＳ衛星の同時捕捉・同時追尾を行うため、ｎ個の受信チャンネル１〜ｎを有している。各受信チャンネルは、例えば受信可能なＧＰＳ衛星信号全て（又はＣＰＵ１１４により指定されたＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号）を捕捉・追尾して、航法メッセージや疑似距離、ドップラーシフト量等を取得する。ＣＰＵ１１４は、これらのデータに基づいてＧＰＳ測位解を算出する。
【００３３】
図３は、ＤＳＰ１１２が有している受信チャンネル１の構成を示すブロック図である。なお、各受信チャンネルは、全て同一に構成され、かつ同一の信号処理を行う。各受信チャンネルにおいて異なる点といえば、それぞれ別のＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ衛星信号（別の言い方をすると、それぞれ別のＰＲＮコードで変調されたＧＰＳ衛星信号）に対して信号処理を行うという点だけである。そこで、受信チャンネル２〜ｎに対する詳細な説明は、受信チャンネル１の以下の詳細な説明をもって省略する。
【００３４】
受信チャンネル１は、キャリア・トラッキング・ループ１０とコード・トラッキング・ループ３０とに大別される。キャリア・トラッキング・ループ１０は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）で、キャリアをロックするための回路であり、乗算器１２、１４、インテグレート＆ダンプ・フィルタ１６、キャリア・ループ弁別器１８、キャリア・ループ・フィルタ２０、加算器２２、キャリアＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）２４を有している。コード・トラッキング・ループ３０は、ＤＬＬ（Delay Lock Loop）で、コードをロックするための回路であり、乗算器３２、３４、インテグレート＆ダンプ・フィルタ３６、３８、コード・ループ弁別器４０、コード・ループ・フィルタ４２、加算器４４、４６、コードＮＣＯ４８、ＰＲＮコード発生器５０、３ビット・シフト・レジスタ５２を有している。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１１０から出力されたデジタルＩＦ信号は、キャリア・トラッキング・ループ１０の乗算器１２に入力する。乗算器１２は、キャリアＮＣＯ２４から出力される再生キャリア信号に基づいてデジタルＩＦ信号を直交復調し、Ｉ信号とＱ信号に変換して出力する。再生キャリア信号は、キャリアＮＣＯ２４により生成される信号である。Ｉ（In-phase）信号は、直交復調の際の同相成分である。Ｑ（Quadra-phase）信号は、Ｉ信号と直交関係にある成分である。本明細書では説明を簡単にするため、Ｉ信号とＱ信号とをまとめて「ＩＱ信号」と省略して記す。
【００３６】
乗算器１２から出力されたＩＱ信号は、乗算器１４に入力すると共に、コード・トラッキング・ループ３０の乗算器３２及び３４にも入力する。乗算器１４は、コード・トラッキング・ループ３０の３ビット・シフト・レジスタ５２から出力される再生コードＰに基づいてＩＱ信号を逆拡散してベースバンド信号に復調し、インテグレート＆ダンプ・フィルタ１６に出力する。再生コードＰは、コード・トラッキング・ループ３０（より正確には、３ビット・シフト・レジスタ５２）によって生成される信号であり、ＰＲＮコードのリファレンスコードである。
【００３７】
インテグレート＆ダンプ・フィルタ１６は、ベースバンド信号をインテグレート、ダンプして、キャリア・ループ弁別器１８に出力する。キャリア・ループ弁別器１８は、入力信号を所定の電圧レベルに応じて弁別して、キャリア・ループ・フィルタ２０に出力する。キャリア・ループ・フィルタ２０は、入力信号に対して所定のフィルタリング処理を施して、それをＮＣＯ制御信号として加算器２２に出力すると共に、コード・トラッキング・ループ３０の加算器４４にも出力する。
【００３８】
加算器２２には、キャリア・ループ・フィルタ２０からのＮＣＯ制御信号以外に、ＣＰＵ１１４から出力されたキャリア周波数を補正する補正信号が入力する。加算器２２は、これらの信号を加算して、キャリアＮＣＯ２４に出力する。キャリアＮＣＯ２４は、加算器２２からの入力信号とクロック１１６の基準クロックに基づいて再生キャリア信号を生成して、乗算器１２に出力する。
【００３９】
乗算器３２は、３ビット・シフト・レジスタ５２から出力される再生コードＥに基づいてＩＱ信号を逆拡散してベースバンド信号に復調し、インテグレート＆ダンプ・フィルタ３６に出力する。乗算器３４は、３ビット・シフト・レジスタ５２から出力される再生コードＬに基づいてＩＱ信号を逆拡散してベースバンド信号に復調し、インテグレート＆ダンプ・フィルタ３８に出力する。再生コードＥ、Ｌは、３ビット・シフト・レジスタ５２によって生成される信号であり、ＰＲＮコードのリファレンスコードである。
【００４０】
インテグレート＆ダンプ・フィルタ３６、３８は、ベースバンド信号をインテグレート、ダンプして、コード・ループ弁別器４０に出力する。コード・ループ弁別器４０は、入力信号を所定の電圧レベルに応じて弁別して、コード・ループ・フィルタ４２に出力する。コード・ループ・フィルタ４２は、入力信号に対して所定のフィルタリング処理を施して、加算器４４に出力する。
【００４１】
加算器４４は、キャリア・ループ・フィルタ２０から出力されたＮＣＯ制御信号と、コード・ループ・フィルタ４２から出力された信号とを加算して加算器４６に出力する。加算器４６には、加算器４４からの信号以外に、ＣＰＵ１１４から出力された再生コードの周波数を補正する補正信号が入力する。加算器４６は、これらの信号を加算して、コードＮＣＯ４８に出力する。コードＮＣＯ４８は、クロック１１６の基準クロックに基づいて動作して、加算器４６からの入力信号に所定の処理を施してそれをＰＲＮコード発生器５０に出力する。ＰＲＮコード発生器５０は、ＧＰＳ衛星信号と相関性のあるコードを発生させて３ビット・シフト・レジスタ５２に出力する。３ビット・シフト・レジスタ５２は、入力信号に基づいて再生コードＰ、Ｅ、Ｌ（すなわちＰＲＮコードのリファレンスコード）を作成して、それぞれを乗算器１４、３２、３４に出力する。
【００４２】
キャリア・トラッキング・ループ１０における上述した一連の処理が行われることにより、ＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードが取得される。加えて、コード・トラッキング・ループ３０における上述した一連の処理が行われることにより、ＰＲＮコードと、受信チャンネル１で生成された各再生コード信号とが位相同期して、航法メッセージが取得される。受信チャンネル１では、航法メッセージに基づいて、ＧＰＳ衛星の座標、外部基準クロック誤差Δｆｓａｔ、ドップラーシフト量（ドップラ誤差Δｆｄｏｐ）、キャリア周波数ｆｃ、キャリア位相、ＧＰＳレシーバ１００におけるＧＰＳタイムラグ等が算出される。
【００４３】
コード・トラッキング・ループ３０でのＧＰＳ衛星信号のＰＲＮコードとの同期処理を行う過程において、ＧＰＳ衛星からＧＰＳレシーバ１００までのＧＰＳ衛星信号の伝搬時間が取得される。受信チャンネル１は、ＧＰＳ衛星の座標と伝搬時間とに基づいてＧＰＳ衛星とＧＰＳレシーバ１００との疑似距離を算出して、ＣＰＵ１１４に出力する。
【００４４】
ＣＰＵ１１４は、各受信チャンネルで取得された航法メッセージに基づいて算出された各測定値やデータ、疑似距離等により、現在位置、移動速度、方位等の前段推定情報等を含むＧＰＳ測位解を算出してＣＰＵ１３０に出力する。
【００４５】
ところで、クロック１１６の基準クロックに含まれる誤差ｆｘｏは、個体差による偏差を含み、周囲温度や経年変化の影響で変動する。このようなクロック誤差Δｆｘｏは、ＧＰＳ測位解の精度に大きく影響する。本実施形態においては、クロック誤差Δｆｘｏの補正値ΔｆｘｏＡｄｊを適切に設定して、ＴＴＦＦ等の高速化を実現する。
【００４６】
図４は、本実施形態で実行される周波数サーチ処理のフローチャートである。図５は、周波数サーチ処理を説明するための図である。図５は、周波数サーチの全範囲を所定の周波数サーチ範囲幅（範囲ａ〜ｅ）毎に区切って概略的に示している。この周波数サーチ処理は、カーナビゲーション装置２００のシステム起動と共に開始される。以降の本明細書中の説明並びに図面において、周波数サーチ処理の各ステップは、「Ｓ」と省略して記す。
【００４７】
Ｓ１の処理では、ＧＰＳレシーバ１００の各受信チャンネルは、電源投入直後、それぞれ目的のＧＰＳ衛星信号を捕捉するため、再生周波数ｆｐを前回測位時の最後に用いたクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅで補正して初期再生周波数ｆｐ１を算出する。受信チャンネルは、初期再生周波数ｆｐ１を中心とした所定の周波数サーチ範囲幅のサーチを開始する。最初のサーチは、初期再生周波数ｆｐ１が属する周波数サーチ範囲幅（ここでは図５中範囲ａ）で実施される。
【００４８】
クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅは、前回測位時にメモリ１１８に保持されている。具体的には、メモリ１１８は、２つの領域を有し、一方に、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅを保持し、他方に、今回のシステム動作中に最後に測位した時のクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊを上書きするように構成されている。次回のシステム起動時には、前者のクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅが消去され、後者のクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊが新たなクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅに指定される。
【００４９】
Ｓ２の処理では、車両が地下駐車場や立体駐車場等のＧＰＳ衛星信号を捕捉できない場所に位置するか否かを判定する。例えばＧＰＳ衛星信号を捕捉できず、かつ地図画面上の自車位置が駐車場内に位置する場合は（Ｓ２：ＹＥＳ）、Ｓ３の処理に進む。それ以外の場合は（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ４の処理に進む。
【００５０】
Ｓ３の処理では、車両が地下駐車場や立体駐車場等から出庫したか否かを判定する。具体的には、
（１）ＤＲ測位結果のみを用いて計算された自車位置が地図上の駐車場出口を通過
（２）地図上の自車位置がマップマッチングにより何れかの道路上にマッチ
（３）光量センサ１５０が所定の閾値以上の光量を検出
の何れかが検知された時に、車両が駐車場を出庫したと判定する。但し、条件（３）については、図示省略された内蔵タイマ等の計時手段によって昼間であることが検知された場合に限り、適用される。
【００５１】
出庫が検知されない場合（Ｓ３：ＮＯ）、設定中のサーチ周波数でのサーチ動作を行い、目標のＧＰＳ衛星信号の捕捉を試みる（Ｓ４）。次いで、目標のＧＰＳ衛星信号を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ５）。ＧＰＳ衛星信号の捕捉ができた場合は（Ｓ５：ＹＥＳ）、本処理を終了する。ＧＰＳ衛星信号の捕捉ができない場合は（Ｓ５：ＮＯ）、設定中の周波数サーチ範囲幅の全ての周波数でサーチを実施したか否かを判定する（Ｓ６）。未サーチの周波数が残っている場合は（Ｓ６：ＮＯ）、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊを所定値だけ加算（又は減算）してサーチ周波数をシフトさせて（Ｓ７）、処理をＳ３に戻す。設定中の周波数サーチ範囲幅の全ての周波数でサーチを実施した場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊを変更して、周波数サーチ範囲幅を切り替える（Ｓ８）。周波数サーチ範囲幅は、ＧＰＳ衛星信号が捕捉されるまで、範囲ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの順に切り替えられる。
【００５２】
一方、Ｓ３の処理において出庫が検知された場合は（Ｓ３：ＹＥＳ）、クロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊをクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅに戻して、再生周波数ｆｐを初期再生周波数ｆｐ１に再設定して（Ｓ９）、Ｓ４以降の処理を実行する。
【００５３】
ここで、目標のＧＰＳ衛星のキャリア周波数ｆｃが図５中範囲ａに属する場合を考える。ＧＰＳ衛星信号を受信できる環境であれば、初期段階で範囲ａでのサーチを行うことにより信号の速やかな捕捉が達成される。一方、ＧＰＳ衛星信号を受信できない環境の場合、従来は、サーチ範囲がキャリア周波数ｆｃから外れていくため、受信環境が改善しても信号の捕捉に時間がかかっていた。しかし、本実施形態では、出庫が検知された時点、つまりＧＰＳ衛星信号を受信できる可能性が高くなった時点で、再生周波数ｆｐを前回測位時の最後に用いたクロック誤差補正値ΔｆｘｏＡｄｊ_Ｐｒｅで補正した初期再生周波数ｆｐ１に設定する。これにより、サーチ範囲が範囲ａに戻るため、信号の速やかな捕捉が達成される。
【００５４】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１〜ｎ  受信チャンネル
１００  ＧＰＳレシーバ
１１６  クロック
１１８  メモリ
１３０  ＣＰＵ
２００  カーナビゲーション装置
【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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