(57)【要約】【課題】  より適切な発振周波数の誤差を求めること。【解決手段】  ＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度が衛星情報として算出され、この算出された衛星情報と所与の想定実在位置とに基づいて、想定位置基準ドップラーシフト量が算出される。そして、複数のＧＰＳ衛星それぞれについてのＧＰＳ信号の受信周波数と、想定位置基準ドップラーシフト量とに基づいて、発振周波数誤差が算出される。【選択図】  図１
2008051574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラム実行可能なプロセッサに、受信した衛星信号に基づく測位を行わせるための
プログラムであって、
前記衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段、
複数の衛星信号それぞれの該衛星信号の受信周波数と、当該衛星信号それぞれの衛星に
関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出されたドップラーシフト
量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤差を算出する周波数誤差
算出手段、
として前記プロセッサを機能させるためのプログラム。
【請求項２】
プログラム実行可能なプロセッサに、受信した衛星信号に基づく測位を行わせるための
プログラムであって、
前記衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段、
異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星信号それぞれの受信周波数と、当該衛星信
号それぞれに関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出されたドッ
プラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤差を算出す
る周波数誤差算出手段、
として前記プロセッサを機能させるためのプログラム。
【請求項３】
前記周波数誤差算出手段が、前記衛星信号の搬送波周波数と当該衛星信号の受信周波数
との差には、前記ドップラーシフト量算出手段により算出されたドップラーシフト量に応
じた周波数と、実在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差に起因して発生し、衛星に対
する仰角に応じて可変するドップラーシフト誤差に応じた周波数と、前記発振器の発振周
波数の誤差に応じた周波数とが含まれていることに基づいて、前記ドップラーシフト誤差
を算出することで、発振周波数の誤差を算出するように前記プロセッサを機能させるため
の請求項１又は２に記載のプログラム。
【請求項４】
プログラム実行可能なプロセッサに、受信した衛星信号に基づく測位を行わせるための
プログラムであって、
前記衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段、
実在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差として取り得る所定の位置誤差範囲と前記
算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数
の誤差の範囲を算出する周波数誤差算出手段、
として前記プロセッサを機能させるためのプログラム。
【請求項５】
前記衛星信号を捕捉するための周波数掃引範囲を、前記周波数誤差算出手段による算出
結果に基づいて可変する周波数掃引範囲可変手段として前記プロセッサを機能させるため
の請求項１〜４の何れか一項に記載のプログラム。
【請求項６】
衛星信号を受信する受信手段と、
前記受信された衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算
出手段と、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段と、
複数の衛星信号それぞれの該衛星信号の受信周波数と、当該衛星信号それぞれの衛星に
関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出されたドップラーシフト
量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤差を算出する周波数誤差
算出手段と、
を備えた測位回路。
【請求項７】
衛星信号を受信する受信手段と、
前記受信された衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算
出手段と、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段と、
異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星信号それぞれの受信周波数と、当該衛星信
号それぞれに関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出されたドッ
プラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤差を算出す
る周波数誤差算出手段と、
を備えた測位回路。
【請求項８】
衛星信号を受信する受信手段と、
前記受信された衛星信号に基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算
出手段と、
想定される自身の実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結
果とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量
を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算出手段と、
実在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差として取り得る所定の位置誤差範囲と前記
算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数
の誤差の範囲を算出する周波数誤差算出手段と、
を備えた測位回路。
【請求項９】
請求項６〜８の何れか一項に記載の測位回路を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラム、測位回路及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星信号に基づく測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知
られており、近年のＧＰＳ受信機の測位技術の進展により、測位精度が飛躍的に高まって
いる。
【０００３】
ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星に備えられている原子時計と自機の水晶時計の誤差、及び
、自機の位置を示す３次元の座標値の合計４つのパラメータの値を、４つのＧＰＳ衛星か
らの衛星信号に基づいて求めるものであるが、測位精度の高精度化に伴って、水晶時計（
発振器）の発振周波数自体の誤差が問題となっている。
【０００４】
そこで、ＧＰＳ信号と測位位置とを用いて発振周波数の誤差を求める技術（特許文献１
）が開発されている。
【特許文献１】特表平９−５１００６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、測位演算は、ＧＰＳ受信機の実在位置として想定される想定実在位置を基準と
した衛星のドップラーシフト量の算出がなされた上で行われる。従って、想定実在位置に
誤差がある場合には、算出されるドップラーシフト量にも誤差が内在しているため、測位
結果を用いて発振周波数の誤差を求めようとしても適切な発振周波数誤差を求めることが
出来なかった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、より適
切な発振周波数の誤差を求めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、プログラム実行可能なプロセッサに、受信
した衛星信号に基づく測位を行わせるためのプログラムであって、前記衛星信号に基づい
て衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、想定される自身の実在位置
である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想定実在位
置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置基準ドッ
プラーシフト量算出手段、複数の衛星信号それぞれの該衛星信号の受信周波数と、当該衛
星信号それぞれの衛星に関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出
されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤
差を算出する周波数誤差算出手段、として前記プロセッサを機能させるためのプログラム
である。
【０００８】
また、第６の発明として、衛星信号を受信する受信手段と、前記受信された衛星信号に
基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段と、想定される自身の
実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想
定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置
基準ドップラーシフト量算出手段と、複数の衛星信号それぞれの該衛星信号の受信周波数
と、当該衛星信号それぞれの衛星に関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段
により算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振
周波数の誤差を算出する周波数誤差算出手段と、を備えた測位回路を構成しても良い。
【０００９】
この第１の発明等によれば、衛星信号に基づいて算出された衛星情報と、所与の想定実
在位置とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフ
ト量が算出される。そして、複数の衛星信号それぞれの該衛星信号の受信周波数と、当該
衛星信号それぞれの衛星に関して算出されたドップラーシフト量とに基づいて、発振器の
発振周波数の誤差が算出される。想定実在位置に誤差がある場合には、算出されるドップ
ラーシフト量にも誤差が生じているが、複数の衛星信号それぞれについての受信周波数に
基づいてドップラーシフト量の誤差を算出することで、真のドップラーシフト量を算出す
ることが可能となるため、発振周波数の誤差を適切に求めることができるようになる。
【００１０】
また、第２の発明として、プログラム実行可能なプロセッサに、受信した衛星信号に基
づく測位を行わせるためのプログラムであって、前記衛星信号に基づいて衛星の位置、移
動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、想定される自身の実在位置である所与の想定
実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想定実在位置における当該衛
星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算
出手段、異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星信号それぞれの受信周波数と、当該
衛星信号それぞれに関して前記想定位置基準ドップラーシフト量算出手段により算出され
たドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振周波数の誤差を
算出する周波数誤差算出手段、として前記プロセッサを機能させるためのプログラムを構
成しても良い。
【００１１】
また、第７の発明として、衛星信号を受信する受信手段と、前記受信された衛星信号に
基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段と、想定される自身の
実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想
定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置
基準ドップラーシフト量算出手段と、異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星信号そ
れぞれの受信周波数と、当該衛星信号それぞれに関して前記想定位置基準ドップラーシフ
ト量算出手段により算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる
発振器の発振周波数の誤差を算出する周波数誤差算出手段と、を備えた測位回路を構成し
ても良い。
【００１２】
この第２の発明等によれば、衛星信号に基づいて算出された衛星情報と、所与の想定実
在位置とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフ
ト量が算出される。そして、異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星信号それぞれの
受信周波数と、当該衛星信号それぞれに関して算出されたドップラーシフト量とに基づい
て、発振周波数の誤差が算出される。想定実在位置に誤差がある場合には、算出されるド
ップラーシフト量にも誤差が生じているが、異なるタイミングで受信した同一衛星の衛星
信号それぞれの受信周波数に基づいてドップラーシフト量の誤差を算出することで、真の
ドップラーシフト量を算出することが可能となるため、発振周波数の誤差を適切に求める
ことができるようになる。
【００１３】
また、第３の発明として、第１又は第２の発明のプログラムであって、前記周波数誤差
算出手段が、前記衛星信号の搬送波周波数と当該衛星信号の受信周波数との差には、前記
ドップラーシフト量算出手段により算出されたドップラーシフト量に応じた周波数と、実
在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差に起因して発生し、衛星に対する仰角に応じて
可変するドップラーシフト誤差に応じた周波数と、前記発振器の発振周波数の誤差に応じ
た周波数とが含まれていることに基づいて、前記ドップラーシフト誤差を算出することで
、発振周波数の誤差を算出するように前記プロセッサを機能させるためのプログラムを構
成しても良い。
【００１４】
この第３の発明によれば、衛星信号の搬送波周波数と受信周波数との差に、ドップラー
シフト量に応じた周波数と、衛星に対する仰角に応じて可変するドップラーシフト誤差に
応じた周波数と、発振器の発振周波数の誤差に応じた周波数とが含まれていることに基づ
いて、ドップラーシフト誤差が算出される。そして、当該ドップラーシフト誤差から、発
振周波数の誤差が算出される。
【００１５】
また、第４の発明として、プログラム実行可能なプロセッサに、受信した衛星信号に基
づく測位を行わせるためのプログラムであって、前記衛星信号に基づいて衛星の位置、移
動方向及び速度を求める衛星情報算出手段、想定される自身の実在位置である所与の想定
実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想定実在位置における当該衛
星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置基準ドップラーシフト量算
出手段、実在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差として取り得る所定の位置誤差範囲
と前記算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測位に用いられる発振器の発振
周波数の誤差の範囲を算出する周波数誤差算出手段、として前記プロセッサを機能させる
ためのプログラムを構成しても良い。
【００１６】
また、第８の発明として、衛星信号を受信する受信手段と、前記受信された衛星信号に
基づいて衛星の位置、移動方向及び速度を求める衛星情報算出手段と、想定される自身の
実在位置である所与の想定実在位置と前記衛星情報算出手段の算出結果とに基づいて、想
定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフト量を算出する想定位置
基準ドップラーシフト量算出手段と、実在位置と前記想定実在位置間の位置の誤差として
取り得る所定の位置誤差範囲と前記算出されたドップラーシフト量とに基づいて、前記測
位に用いられる発振器の発振周波数の誤差の範囲を算出する周波数誤差算出手段と、を備
えた測位回路を構成しても良い。
【００１７】
この第４の発明等によれば、衛星信号に基づいて算出された衛星情報と、所与の想定実
在位置とに基づいて、想定実在位置における当該衛星信号の衛星に関わるドップラーシフ
ト量が算出される。そして、実在位置と想定実在位置間の位置誤差範囲と、算出されたド
ップラーシフト量とに基づいて、発振器の発振周波数の誤差の範囲が算出される。想定実
在位置に誤差がある場合には、算出されるドップラーシフト量にも誤差が生じているが、
実在位置と想定実在位置間の位置誤差範囲に基づいてドップラーシフト量の誤差範囲を算
出することで、発振周波数の誤差の範囲を適切に求めることができるようになる。
【００１８】
また、第５の発明として、第１〜第４の何れか一の発明のプログラムであって、前記衛
星信号を捕捉するための周波数掃引範囲を、前記周波数誤差算出手段による算出結果に基
づいて可変する周波数掃引範囲可変手段として前記プロセッサを機能させるためのプログ
ラムを構成しても良い。
【００１９】
この第５の発明によれば、衛星信号を捕捉するための周波数掃引範囲が、算出された発
信器の発振周波数の誤差や誤差範囲に基づいて可変される。従って、発振周波数の誤差分
だけ周波数掃引範囲を狭めるといったことが可能となり、衛星信号の捕捉に要する時間を
短縮することができるようになる。
【００２０】
また、第９の発明として、第６〜第８の何れか一の発明の測位回路を備えた電子機器を
構成しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明をＧＰＳ機能を有する携帯型電話機１に適用した場合の
実施形態について説明する。
【００２２】
１．原理
先ず、原理について説明する。
【００２３】
携帯型電話機１はＧＰＳ受信機を内蔵しており、ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から送信
されるスペクトラム拡散方式により変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］（以下、「搬送
波周波数」と称す。）のＧＰＳ信号を受信・捕捉する。そして、受信したＧＰＳ信号に含
まれる航法メッセージや時刻情報等に基づいて、疑似距離の演算や測位演算等を行う。
【００２４】
しかし、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を受信する際の受信周波数は、厳密には、搬送波周
波数と一致する場合は殆どない。これは、ＧＰＳ衛星が地球の周りを高速で周回しており
、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との位置関係の変化によりドップラーシフトが発生し、ドッ
プラーシフト量分だけ周波数がずれるからである。また、ドップラーシフトの他に、ＧＰ
Ｓ受信機が測位に用いる発振器の発振周波数の誤差（以下、「発振周波数誤差」と称す。
）が、周波数の誤差の要因となる。
【００２５】
これらの周波数の誤差が不明であるため、ＧＰＳ受信機は、搬送波周波数近傍に所定幅
の周波数範囲（以下、「周波数掃引範囲」と称す。）を設定し、当該周波数掃引範囲内で
ＧＰＳ信号を掃引（サーチ）することで、ＧＰＳ信号の捕捉を実現する。この周波数掃引
範囲を広く設定すれば、それだけＧＰＳ信号を確実に捕捉することが可能となるが、掃引
時間が長くなるため、測位に要する時間が増大するという問題がある。そこで、この周波
数掃引範囲を可変することを考えた。具体的には、上述した発振周波数誤差を算出し、当
該発振周波数誤差分だけ周波数掃引範囲を狭める。
【００２６】
図１は、発振周波数誤差算出の原理を説明するための図である。同図は、軌道Ｒに沿っ
て周回する１つのＧＰＳ衛星に着目し、当該ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との位置関係を平
面的に示したものである。
【００２７】
今、軌道Ｒ上のＧＰＳ衛星の位置（以下、「衛星位置」と称す。）を「Ｓ」とし、地球
Ｅ上のＧＰＳ受信機の実在位置を「Ｐ」とする。また、ＧＰＳ受信機は自身の実在位置を
知り得ないため、ＧＰＳ受信機が想定している実在位置（以下、「想定実在位置」と称す
。）を、実在位置「Ｐ」から距離「ｄ＿ｅｒｒ」だけ離れた位置「Ｑ」とする。但し、図
１では、想定実在位置「Ｑ」を、実在位置「Ｐ」から水平方向に距離「ｄ＿ｅｒｒ」だけ
離れた位置として示している。実在位置「Ｐ」と想定実在位置「Ｑ」間の距離「ｄ＿ｅｒ
ｒ」を、以下「実在位置誤差」と称す。
【００２８】
尚、想定実在位置は、例えば携帯型電話機１の在圏基地局の位置を想定実在位置とする
いわゆる「Ｃｅｌｌ−ＩＤ方式」を用いたり、複数の基地局から発信される信号の到達時
間差に基づいて三点測位で求められる位置を想定実在位置とする方式等を用いることで、
適宜設定することができる。
【００２９】
また、直線ＰＱと軌道Ｒとが交差する点Ｂを「地平線位置」と称し、線分ＢＰと線分Ｓ
Ｐとが成す角度を「θ（仰角）」、線分ＢＱと線分ＳＱとが成す角度を「θ´」とする。
但し、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」は、線分ＳＰの長さに比べて十分小さい（ｄ＿ｅｒｒ
＜＜｜ＳＰ｜）と考えられるため、「θ´≒θ」と近似することができる。また、仰角θ
が「９０°」である場合に、直線ＳＰと軌道Ｒとが交差する点Ｔを「天頂位置」と称す。
【００３０】
ドップラーシフトにより生じる周波数のずれ量（以下、「ドップラーシフト量」と称す
。）は、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との幾何学的な位置関係が既知であれば、定量的に求
めることができる。ＧＰＳ信号には、ＧＰＳ衛星の軌道情報（いわゆる「エフェメリスデ
ータ」、「アルマナックデータ」）等の航法メッセージが含まれているため、当該航法メ
ッセージに基づいて衛星位置「Ｓ」を算出することができる。
【００３１】
また、ＧＰＳ受信機は、実在位置「Ｐ」の位置情報は有していないが、想定実在位置「
Ｑ」の位置情報を有している。従って、ＧＰＳ受信機は、想定実在位置「Ｑ」を基準とす
るドップラーシフト量（以下、「想定位置基準ドップラーシフト量」と称す。）を定量的
に求めることができる。
【００３２】
しかし、ＧＰＳ受信機の実在位置は「Ｐ」であり、想定実在位置「Ｑ」から実在位置誤
差「ｄ＿ｅｒｒ」だけ位置がずれている。従って、想定位置基準ドップラーシフト量に、
実在位置「Ｐ」と想定実在位置「Ｑ」間の位置の誤差に起因して発生するドップラーシフ
ト量の誤差（以下、「ドップラーシフト誤差」と称す。）を加えたものが、真のドップラ
ーシフト量となる。
【００３３】
このドップラーシフト誤差は、衛星位置「Ｓ」と、仰角「θ」と、実在位置誤差「ｄ＿
ｅｒｒ」とを変数とする関数「ｄＦ（Ｓ，θ，ｄ＿ｅｒｒ）」として定式化することがで
きる。しかし、実際には、衛星位置「Ｓ」は航法メッセージから算出することが可能であ
り、「θ≒θ´」と近似しているため、算出した衛星位置「Ｓ」及び想定実在位置「Ｑ」
から、仰角「θ」も算出することができる。従って、不明なのは実在位置誤差「ｄ＿ｅｒ
ｒ」だけであり、ドップラーシフト誤差は、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」を変数とする関
数「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」とみなすことができる。
【００３４】
図２は、仰角「θ」とドップラーシフト誤差「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」との関係を概略的
に示すグラフである。同図において、横軸は仰角「θ」の値を示しており、縦軸はドップ
ラーシフト誤差「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」の値を示している。衛星位置「Ｓ」が地平線位置
「Ｂ」である場合（θ＝０°）は、ドップラーシフト誤差「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」の値は
、最小値「０」となる。地平線位置「Ｂ」では、ＧＰＳ衛星の移動方向は垂直方向上向き
（図１の矢印Ｙ１の向き）であり、水平方向に対する速度変化が「０」だからである。
【００３５】
一方、衛星位置「Ｓ」が天頂位置「Ｔ」である場合（θ＝９０°）は、ドップラーシフ
ト誤差「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」の値は、最大値「ＤＰ＿ｅｒｒ」となる。天頂位置「Ｔ」
では、ＧＰＳ衛星の移動方向は水平方向左向き（図１の矢印Ｙ２の向き）であり、水平方
向に対する速度変化が最大となるからである。但し、最大値「ＤＰ＿ｅｒｒ」は、実在位
置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」の値に応じて変化する。
【００３６】
以上より、ＧＰＳ信号受信時の受信周波数を「ｆｓ」、想定位置基準ドップラーシフト
量を「ｆｄ」、ドップラーシフト誤差を「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）」、発振周波数誤差を「Δ
ｆ」とすると、次式（１）が成立する。
ｆｓ＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ＋ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）＋Δｆ・・・（１）
【００３７】
式（１）において、受信周波数「ｆｓ」及び想定位置基準ドップラーシフト量「ｆｄ」
は既知であり、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」及び発振周波数誤差「Δｆ」は未知である。
つまり、未知数が２つであるため、２つのＧＰＳ衛星についての受信周波数「ｆｓ」及び
想定位置基準ドップラーシフト量「ｆｄ」をそれぞれ求めれば、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒ
ｒ」及び発振周波数誤差「Δｆ」を算出することができる。
【００３８】
具体的には、ＧＰＳ衛星「Ｓ１」についての受信周波数を「ｆｓ１」、想定位置基準ド
ップラーシフト量を「ｆｄ１」、ドップラーシフト誤差を「ｄＦ１（ｄ＿ｅｒｒ）」とし
、ＧＰＳ衛星「Ｓ２」についての受信周波数を「ｆｓ２」、想定位置基準ドップラーシフ
ト量を「ｆｄ２」、ドップラーシフト誤差を「ｄＦ２（ｄ＿ｅｒｒ）」とすると、以下の
式（２）及び（３）が成立する。
ｆｓ１＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ１＋ｄＦ１（ｄ＿ｅｒｒ）＋Δｆ・・・（２
）
ｆｓ２＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ２＋ｄＦ２（ｄ＿ｅｒｒ）＋Δｆ・・・（３
）
【００３９】
従って、この２式を連立させて、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」及び発振周波数誤差「Δ
ｆ」を算出すれば良い。但し、式（２）及び（３）では、ドップラーシフト誤差を「ｄＦ
１（ｄ＿ｅｒｒ）」、「ｄＦ２（ｄ＿ｅｒｒ）」と異なる関数で表現している。これは、
ドップラーシフト誤差には、実際には仰角「θ」及び衛星位置「Ｓ」が変数として含まれ
ており、これらの変数は、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との幾何学的な位置関係が、その組
合せに応じて異なるからである。
【００４０】
発振周波数誤差「Δｆ」が求められると、ＧＰＳ受信機は、現在の周波数掃引範囲を発
振周波数誤差「Δｆ」分だけ狭めて新しい周波数掃引範囲とし、新しい周波数掃引範囲で
の掃引で、ＧＰＳ信号を捕捉することができる。
【００４１】
尚、２つのＧＰＳ衛星それぞれのＧＰＳ信号の受信周波数と、当該ＧＰＳ衛星それぞれ
の想定位置基準ドップラーシフト量とに基づいて発振周波数誤差を算出するものとして説
明したが、異なるタイミングで同一のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号の受信周波数と
、想定位置基準ドップラーシフト量とに基づいて、発振周波数誤差を算出することにして
も良い。
【００４２】
具体的には、対象となるＧＰＳ衛星（以下、「対象ＧＰＳ衛星」と称す。）からＧＰＳ
信号を１回目に受信したときの受信周波数を「ｆｓ＿１」、１回目に計算した想定位置基
準ドップラーシフト量を「ｆｄ＿１」とし、対象ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を２回目に受
信したときの受信周波数を「ｆｓ＿２」、２回目に計算した想定位置基準ドップラーシフ
ト量を「ｆｄ＿２」とすると、式（１）に基づいて次式（４）及び（５）を定式化するこ
とができる。
ｆｓ＿１＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ＿１＋ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）＋Δｆ・・・（
４）
ｆｓ＿２＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ＿２＋ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ）＋Δｆ・・・（
５）
【００４３】
この２式を連立させることで、発振周波数誤差「Δｆ」を求めることができる。但し、
対象ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の１回目の受信時と２回目の受信時とで、実在位置誤差
「ｄ＿ｅｒｒ」が異なっていると、未知数が全部で３つになるため、２式からでは発振周
波数誤差「Δｆ」を求めることができない。従って、この場合は、実在位置誤差「ｄ＿ｅ
ｒｒ」が変化しないように携帯型電話機１の位置を固定とする必要がある。
【００４４】
また、実在位置誤差「ｄ＿ｅｒｒ」の範囲が既知である場合は、発振周波数誤差「Δｆ
」の範囲を算出することにしても良い。具体的には、実在位置誤差の最小値を「ｄ＿ｅｒ
ｒ＿ｍｉｎ」、最大値を「ｄ＿ｅｒｒ＿ｍａｘ」とすると、式（１）から次式（６）及び
（７）を導出することができる。
ｆｓ＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ＋ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ＿ｍｉｎ）＋Δｆ１・・・
（６）
ｆｓ＝１．５７５４２［ＧＨｚ］＋ｆｄ＋ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ＿ｍａｘ）＋Δｆ２・・・
（７）
【００４５】
「ｄ＿ｅｒｒ＿ｍｉｎ」、「ｄ＿ｅｒｒ＿ｍａｘ」が既知であるため、「ｄＦ（ｄ＿ｅ
ｒｒ＿ｍｉｎ）」、「ｄＦ（ｄ＿ｅｒｒ＿ｍａｘ）」はそれぞれ求めることができる。ま
た、「ｆｓ」、「ｆｄ」は既知である。従って、式（６）及び（７）はそれぞれ独立に解
くことができ、「Δｆ１」、「Δｆ２」を求めることができる。よって、発振周波数誤差
「Δｆ」の範囲を「Δｆ１」〜「Δｆ２」の間と特定できる。
【００４６】
そして、この場合は、求められた発振周波数誤算の範囲から特定される発振周波数誤差
の最小値分、周波数掃引範囲を狭めることにすれば良い。
【００４７】
２．構成
次に、構成について説明する。
【００４８】
図３は、本実施形態における携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。
携帯型電話機１は、アンテナ１０と、ＳＡＷ２０と、ＬＮＡ３０と、発振器３５と、Ｒ
Ｆ回路部４０と、ベースバンド処理回路部５０と、ホスト処理部６０と、操作部７０と、
表示部８０とを備えて構成される。
【００４９】
携帯型電話機１のうち、ＳＡＷ２０、ＬＮＡ３０、発振器３５、ＲＦ回路部４０及びベ
ースバンド処理回路部５０でなるＧＰＳ受信部２が、ＧＰＳ受信機に相当するものである
。また、ＲＦ回路部４０とベースバンド処理回路部５０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Larg
e Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能であ
る。更に、ＳＡＷ２０、ＬＮＡ３０及び発振器３５を含んだＧＰＳ受信部２全体を１チッ
プ化して製造しても良い。
【００５０】
アンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を含むＲＦ信号を受信するアン
テナであり、受信したＲＦ信号をＳＡＷ２０に出力する。
【００５１】
ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）２０は、アンテナ１０で受信されたＲＦ信号のうち
、所定の周波数帯域成分だけを通過させる帯域通過フィルタであり、通過させた信号をＬ
ＮＡ３０に出力する。
【００５２】
ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）３０は、ＳＡＷ２０を通過した信号を増幅するローノ
イズアンプであり、増幅した信号をＲＦ回路部４０に出力する。
【００５３】
発振器３５は、所定の発振周波数を有する発振信号を生成する温度補償型水晶発振器（
ＴＣＸＯ）であり、生成した発振信号をＲＦ回路部４０及びベースバンド処理回路部５０
に出力する。
【００５４】
ＲＦ回路部４０は、発振器３５から入力された発振信号を分周或いは逓倍することで、
ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号とＬＮＡ３０で増幅さ
れた信号とを乗算することで、アンテナ１０、ＳＡＷ２０、ＬＮＡ３０を通過したＲＦ信
号を中間周波信号（以下、「ＩＦ信号」と称す。）にダウンコンバートする。そして、Ｉ
Ｆ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換してベースバンド処理回路部
５０に出力する。
【００５５】
ベースバンド処理回路部５０は、ＲＦ回路部４０から出力されたＩＦ信号をＦＦＴ演算
等することにより相関検出処理等を行ってＧＰＳ信号を捕捉・抽出し、データを復号して
航法メッセージや時刻情報等を取り出し、疑似距離の演算や測位演算等を行う。尚、ＧＰ
Ｓ信号は、Ｃ／Ａコード（Clear and Acquisition 又は Coarse and Access）と呼ばれる
スペクトラム拡散変調された信号である。
【００５６】
ベースバンド処理回路部５０は、相関検出処理等を行う回路や相関検出を行うための拡
散符号を発生させる回路、データを復号する回路の他、ベースバンド処理回路部５０乃至
ＲＦ回路部４０の各部を統括的に制御して、後述するメイン処理を含む各種演算処理を行
うＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、Ｒ
ＡＭ（Random Access Memory）５５とを備えて構成される。
【００５７】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、ベースバンド処理回路部５０が備えるＲＯＭ５３及びＲＡ
Ｍ５５に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ５３には、ＣＰＵ５１により読
み出され、メイン処理（図１０参照）として実行されるメインプログラム５３１が記憶さ
れている。また、メインプログラム５３１には、発振周波数誤差算出処理（図１１参照）
として実行される発振周波数誤差算出プログラム５３３と、周波数掃引範囲可変処理とし
て実行される周波数掃引範囲可変プログラム５３５と、測位処理として実行される測位プ
ログラム５３７とがサブルーチンとして含まれている。
【００５８】
メイン処理とは、ＣＰＵ５１が、発振周波数誤差を算出し、当該発振周波数誤差に基づ
いて周波数掃引範囲を可変する処理である。そして、ＣＰＵ５１は、当該周波数掃引範囲
を掃引することでＧＰＳ信号を捕捉し、当該ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセージに基づ
いて測位処理を行う。このメイン処理については、フローチャートを用いて詳細に後述す
る。
【００５９】
発振周波数誤差算出処理とは、ＣＰＵ５１が、設定した想定実在位置と、ＧＰＳ信号に
含まれる航法メッセージから算出した衛星情報とに基づいて、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星
との幾何学的な位置関係を算出し、当該位置関係に基づいて、想定位置基準ドップラーシ
フト量を算出する処理である。そして、ＣＰＵ５１は、複数のＧＰＳ衛星についてのＧＰ
Ｓ信号の受信周波数と想定位置基準ドップラーシフト量とに基づいて、実在位置誤差及び
発振周波数誤差を算出する。この発振周波数誤差算出処理については、フローチャートを
用いて詳細に後述する。
【００６０】
周波数掃引範囲可変処理とは、ＣＰＵ５１が、発振周波数誤差算出処理において算出し
た発振周波数に基づいて、周波数掃引範囲を可変する処理である。具体的には、現在設定
されている周波数掃引範囲を、発振周波数誤差分だけ狭める処理を行う。
【００６１】
測位処理とは、ＣＰＵ５１が、ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセージに基づいて、疑似
距離の演算や測位演算等を行う処理である。
【００６２】
ＲＡＭ５５には、周波数掃引範囲データ５５１と、想定実在位置データ５５３と、衛星
データ５５５と、実在位置誤差データ５５７と、発振周波数誤差データ５５９とが記憶さ
れる。
【００６３】
図５は、周波数掃引範囲データ５５１のデータ構成例を示す図である。周波数掃引範囲
データ５５１には、設定・可変された周波数掃引範囲のデータが記憶される。メイン処理
において、ＣＰＵ５１は、搬送波周波数を含む所定範囲に周波数掃引範囲を設定し、周波
数掃引範囲データ５５１に記憶させる。また、周波数掃引範囲可変処理において、発振周
波数誤差に基づいて周波数掃引範囲を可変し、周波数掃引範囲データ５５１を更新する。
【００６４】
図６は、想定実在位置データ５５３のデータ構成例を示す図である。想定実在位置デー
タ５５３には、例えば地球の中心を原点とする３次元の直交座標系（以下、「地球基準座
標系」と称す。）の座標値が想定実在位置のデータとして記憶される。発振周波数誤差算
出処理において、ＣＰＵ５１は、例えば「Ｃｅｌｌ−ＩＤ方式」により求められた携帯型
電話機１の位置を想定実在位置として設定し、想定実在位置データ５５３に記憶させる。
【００６５】
図７は、衛星データ５５５のデータ構成例を示す図である。衛星データ５５５には、各
ＧＰＳ衛星それぞれについて、当該ＧＰＳ衛星の番号５５５１と、当該ＧＰＳ衛星の位置
、移動方向及び速度でなる衛星情報５５５３と、受信周波数５５５５と、想定位置基準ド
ップラーシフト量５５５７とのデータが対応付けて記憶される。ＧＰＳ衛星の位置は、例
えば地球基準座標系における３次元の座標値として表され、移動方向は、地球基準座標系
における３次元の単位ベクトルとして表される。
【００６６】
発振周波数誤差算出処理において、ＣＰＵ５１は、ＧＰＳ信号受信時の周波数を受信周
波数５５５５として特定し、ＧＰＳ衛星の番号５５５１と対応付けて記憶させる。また、
ＣＰＵ５１は、捕捉したＧＰＳ信号に含まれている航法メッセージに基づいてＧＰＳ衛星
の位置、移動方向及び速度を算出して衛星情報５５５３とし、ＧＰＳ衛星の番号５５５１
と対応付けて記憶させる。更に、ＣＰＵ５１は、衛星情報５５５３と、想定実在位置デー
タ５５３に記憶されている想定実在位置とに基づいて、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との幾
何学的な位置関係を計算する。そして、当該位置関係に基づいて想定位置基準ドップラー
シフト量５５５７を算出し、ＧＰＳ衛星の番号５５５１と対応付けて記憶させる。
【００６７】
図８は、実在位置誤差データ５５７のデータ構成例を示す図である。実在位置誤差デー
タ５５７には、実在位置誤差のデータが記憶される。発振周波数誤差算出処理において、
ＣＰＵ５１は、衛星データ５５５に記憶されている受信周波数５５５５と想定位置基準ド
ップラーシフト量５５５７とに基づいて実在位置誤差を算出し、実在位置誤差データ５５
７に記憶させる。
【００６８】
図９は、発振周波数誤差データ５５９のデータ構成例を示す図である。発振周波数誤差
データ５５９には、発振周波数誤差のデータが記憶される。発振周波数誤差算出処理にお
いて、ＣＰＵ５１は、衛星データ５５５に記憶されている受信周波数５５５５と想定位置
基準ドップラーシフト量５５５７とに基づいて発振周波数誤差を算出し、発振周波数誤差
データ５５９に記憶させる。
【００６９】
ホスト処理部６０は、ＧＰＳ受信部２を含む携帯型電話機１全体の制御や、ナビゲーシ
ョン画面の表示等の各種処理を行う機能部であり、ホストＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６３と、
ＲＡＭ６５とを備えて構成される。
【００７０】
ＲＯＭ６３には、携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、他機との通
話を実現するためのプログラム等の各種プログラムが記憶されており、ホストＣＰＵ６１
は、これらのプログラムに従って各種処理を実行する。
【００７１】
操作部７０は、例えば操作キーやボタンスイッチにより構成される入力手段であり、押
下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ６１に出力する。この操作部７０の操作によ
り、通話要求、測位要求等がなされる。
【００７２】
表示部８０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ６
１から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部８０には、
ナビゲーション画面等が表示される。
【００７３】
３．処理の流れ
次に、処理の流れについて説明する。
【００７４】
図１０は、ＲＯＭ５３に記憶されているメインプログラム５３１がＣＰＵ５１により読
み出されて実行されることで、ベースバンド処理回路部５０において実行されるメイン処
理の流れを示すフローチャートである。尚、メイン処理に先立ち、ＧＰＳ受信部２におい
て、アンテナ１０によるＲＦ信号の受信や、ＲＦ回路部４０によるＩＦ信号へのダウンコ
ンバート等を経て、ベースバンド処理回路部５０においてＧＰＳ信号の復調・復号が随時
なされる状態にあるとする。
【００７５】
先ず、ＣＰＵ５１は、搬送波周波数を含む一定の周波数範囲を周波数掃引範囲として設
定し（ステップＡ１）、ＲＡＭ５５の周波数掃引範囲データ５５１に記憶させる。次いで
、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶されている発振周波数誤差算出プログラム５３３を読
み出して実行することで、発振周波数誤差算出処理を行う（ステップＡ３）。
【００７６】
図１１は、発振周波数誤差算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ５１は、例えば「Ｃｅｌｌ−ＩＤ方式」に従って在圏基地局の位置を想定
実在位置として設定し（ステップＢ１）、想定実在位置データ５５３としてＲＡＭ５５に
記憶させる。次いで、ＣＰＵ５１は、ＧＰＳ信号受信時の受信周波数５５５５を特定して
（ステップＢ３）、ＧＰＳ衛星の番号５５５１と対応付けてＲＡＭ５５の衛星データ５５
５に記憶させる。
【００７７】
その後、ＣＰＵ５１は、ＧＰＳ信号を捕捉・抽出し（ステップＢ５）、当該ＧＰＳ信号
に含まれる航法メッセージに基づいて、ＧＰＳ衛星の位置、移動方向及び速度を算出して
衛星情報５５５３とし（ステップＢ７）、ＧＰＳ衛星の番号５５５１と対応付けてＲＡＭ
５５の衛星データ５５５に記憶させる。
【００７８】
そして、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５５の衛星データ５５５に記憶されている衛星情報５５
５３と、想定実在位置データ５５３に記憶されている想定実在位置とに基づいて、各ＧＰ
Ｓ衛星と、ＧＰＳ受信機との幾何学的な位置関係を算出する（ステップＢ９）。そして、
ＣＰＵ５１は、算出した位置関係から、各ＧＰＳ衛星についての想定位置基準ドップラー
シフト量５５５７を算出し（ステップＢ１１）、ＧＰＳ衛星の番号５５５１と対応付けて
ＲＡＭ５５の衛星データ５５５に記憶させる。
【００７９】
次いで、ＣＰＵ５１は、衛星データ５５５に記憶されている受信周波数５５５５と、想
定位置基準ドップラーシフト量５５５７とに基づいて、実在位置誤差を算出する（ステッ
プＢ１３）。具体的には、式（１）を複数のＧＰＳ衛星について定式化し、それらの式を
連立させることで実在位置誤差を算出する。そして、算出した実在位置誤差を、ＲＡＭ５
５の実在位置誤差データ５５７に記憶させる。尚、連立式の実際の計算においては、所定
の収束計算が用いられることは言うまでもない。
【００８０】
そして、ＣＰＵ５１は、算出した実在位置誤差に基づいてドップラーシフト誤差を算出
し、式（１）から発振周波数誤差を算出する（ステップＢ１５）。そして、ＣＰＵ５１は
、当該発振周波数誤差を、ＲＡＭ５５の発振周波数誤差データ５５９に記憶させて、発振
周波数誤差算出処理を終了する。
【００８１】
図１０のメイン処理に戻って、発振周波数誤差算出処理を終了すると、ＣＰＵ５１は、
ＲＯＭ５３に記憶されている周波数掃引範囲可変プログラム５３５を読み出して実行する
ことで、周波数掃引範囲可変処理を行う（ステップＡ５）。具体的には、ＲＡＭ５５の周
波数掃引範囲データ５５１に記憶されている周波数掃引範囲を、発振周波数誤差データ５
５９に記憶されている発振周波数分だけ狭め、当該新しい周波数掃引範囲で周波数掃引範
囲データ５５１を更新する。
【００８２】
周波数掃引範囲可変処理を終了すると、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶されている測
位プログラム５３７を読み出して実行することで、測位処理を行う（ステップＡ７）。具
体的には、ＲＡＭ５５の周波数掃引範囲データ５５１に記憶されている周波数掃引範囲で
の掃引により、ＧＰＳ信号を捕捉する。そして、当該ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセー
ジに基づいて公知の測位演算を行い、ＧＰＳ受信機の現在位置を計測する。
【００８３】
測位処理を終了すると、ＣＰＵ５１は、周波数掃引範囲を再設定するか否かを判定する
（ステップＡ９）。具体的には、操作部７０を介してユーザにより周波数掃引範囲の再設
定が指示された場合や、前回周波数掃引範囲を設定してから所定時間（例えば１０分）が
経過した場合に、周波数掃引範囲を再設定すると判定する。
【００８４】
そして、周波数掃引範囲を再設定すると判定した場合は（ステップＡ９；Ｙｅｓ）、Ｃ
ＰＵ５１は、ステップＡ１に戻る。一方、周波数掃引範囲を再設定しないと判定した場合
は（ステップＡ９；Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は、処理を終了するか否かを判定する（ステップ
Ａ１１）。具体的には、操作部７０を介してユーザによりナビゲーション処理の終了を示
すボタン操作がなされたか否か等によって、処理の終了を判定する。
【００８５】
そして、まだ処理を終了しないと判定した場合は（ステップＡ１１；Ｎｏ）、ＣＰＵ５
１は、ステップＡ７に戻る。一方、処理を終了すると判定した場合は（ステップＡ１１；
Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５１は、メイン処理を終了する。
【００８６】
４．作用効果
本実施形態によれば、ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセージから衛星の位置、移動方向
及び速度が衛星情報として算出され、設定されていた所与の想定実在位置と、算出された
衛星情報とに基づいて、想定位置基準ドップラーシフト量が算出される。そして、複数の
ＧＰＳ衛星それぞれについてのＧＰＳ信号の受信周波数と、想定位置基準ドップラーシフ
ト量とに基づいて、発振周波数誤差が算出される。想定実在位置に誤差がある場合には、
算出される想定位置基準ドップラーシフト量にも誤差が生じているが、複数のＧＰＳ衛星
からのＧＰＳ信号それぞれについての受信周波数に基づいてドップラーシフト誤差を算出
することで、真のドップラーシフト量を算出することが可能となるため、発振周波数誤差
を適切に求めることができるようになる。
【００８７】
また、算出された発振周波数誤差に基づいて、ＧＰＳ信号を捕捉するための周波数掃引
範囲が可変される。具体的には、発振周波数分だけ周波数掃引範囲が狭められる。従って
、ＧＰＳ信号の捕捉に要する時間を短縮することができるようになる。
【００８８】
５．変形例
５−１．電子機器
本発明は、ＧＰＳ機能を有する携帯型電話機の他、車載用のナビゲーション装置や、携
帯型のナビゲーション装置等の電子機器に適用することが可能である。
【００８９】
５−２．衛星測位システム
本発明は、ＧＰＳによる衛星測位システムの他、ＷＡＡＳ、ＱＺＳＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ
、ＧＡＬＩＬＥＯ等の各種衛星測位システムに適用することが可能である。
【００９０】
５−３．発振周波数誤差の算出
「１．原理」で説明したように、異なるタイミングで同一のＧＰＳ衛星（以下、「対象
ＧＰＳ衛星」と称す。）から受信した受信周波数と、想定位置基準ドップラーシフト量と
に基づいて、発振周波数誤差を算出することにしても良い。具体的には、ＲＯＭ５３に、
メインプログラム５３１のサブルーチンとして、発振周波数誤差算出プログラム５３３の
代わりに、第２の発振周波数誤差算出プログラムを記憶させておく。そして、ＣＰＵ５１
は、メイン処理（図１０参照）のステップＡ３において、第２の発振周波数誤差算出プロ
グラムを読み出して実行することで、第２の発振周波数誤差算出処理を行う。
【００９１】
図１２は、第２の発振周波数誤差算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ５１は、例えば「Ｃｅｌｌ−ＩＤ方式」に従って在圏基地局の位置を想定
実在位置として設定し（ステップＣ１）、対象ＧＰＳ衛星について、１回目のＧＰＳ信号
受信時の受信周波数を特定する（ステップＣ３）。そして、ＣＰＵ５１は、１回目のＧＰ
Ｓ信号の捕捉・抽出の結果（ステップＣ５）、ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセージに基
づいて、対象ＧＰＳ衛星の位置、移動方向及び速度を衛星情報として算出する（ステップ
Ｃ７）。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ５１は、ステップＣ７で算出した衛星情報と、ステップＣ１で設定した
想定実在位置とに基づいて、対象ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との幾何学的な位置関係を算
出し（ステップＣ９）、計算した位置関係から、対象ＧＰＳ衛星についての１回目の想定
位置基準ドップラーシフト量の算出を行う（ステップＣ１１）。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ５１は、対象ＧＰＳ衛星について、２回目のＧＰＳ信号受信時の受信周
波数を特定する（ステップＣ１３）。そして、ＣＰＵ５１は、２回目のＧＰＳ信号の捕捉
・抽出の結果（ステップＣ１５）、ＧＰＳ信号に含まれる航法メッセージに基づいて、対
象ＧＰＳ衛星の位置、移動方向及び速度を衛星情報として算出する（ステップＣ１７）。
【００９４】
その後、ＣＰＵ５１は、ステップＣ１７で算出した衛星情報と、ステップＣ１で設定し
た想定実在位置とに基づいて、対象ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との幾何学的な位置関係を
算出し（ステップＣ１９）、計算した位置関係から、対象ＧＰＳ衛星についての２回目の
想定位置基準ドップラーシフト量の算出を行う（ステップＣ２１）。
【００９５】
次いで、ＣＰＵ５１は、ステップＣ３で特定した受信周波数及びステップＣ１１で算出
した想定位置基準ドップラーシフト量と、ステップＣ１３で特定した受信周波数及びステ
ップＣ２１で算出した想定位置基準ドップラーシフト量とに基づいて、式（４）及び（５
）を定式化し、これらの式を連立させることで、実在位置誤差を算出する（ステップＣ２
３）。
【００９６】
そして、ＣＰＵ５１は、実在位置誤差に基づいてドップラーシフト誤差を算出し、式（
４）又は（５）から発振周波数誤差を算出する（ステップＣ２５）。そして、ＣＰＵ５１
は、第２の発振周波数誤差算出処理を終了する。
【００９７】
このように、異なるタイミングで受信した同一の衛星のＧＰＳ信号それぞれの受信周波
数に基づいてドップラーシフト誤差を算出することで、真のドップラーシフト量を算出す
ることが可能となるため、発振周波数誤差を適切に求めることができるようになる。
【００９８】
５−４．発振周波数誤差の範囲の算出
また、「１．原理」で説明したように、実在位置誤差の範囲が既知である場合は、発振
周波数誤差の範囲を算出することにしても良い。具体的には、ＲＯＭ５３に、メインプロ
グラム５３１のサブルーチンとして、発振周波数誤差算出プログラム５３３の代わりに、
発振周波数誤差範囲算出プログラムを記憶させておく。また、実在位置の誤差として取り
得る最大値及び最小値のデータを、実在位置誤差範囲データとして記憶させておく。そし
て、ＣＰＵ５１は、メイン処理（図１０参照）のステップＡ３において、ＲＯＭ５３に記
憶されている発振周波数誤差範囲算出プログラムを読み出して実行することで、発振周波
数誤差範囲算出処理を行う。
【００９９】
図１３は、発振周波数誤差範囲算出処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ５１は、例えば「Ｃｅｌｌ−ＩＤ方式」に従って在圏基地局の位置を想定
実在位置として設定し（ステップＤ１）、ＧＰＳ信号の受信周波数を特定する（ステップ
Ｄ３）。
【０１００】
次いで、ＣＰＵ５１は、ＧＰＳ信号の捕捉・抽出の結果（ステップＤ５）、当該ＧＰＳ
信号に含まれる航法メッセージに基づいて、当該ＧＰＳ衛星の位置、移動方向及び速度を
衛星情報として算出する（ステップＤ７）。そして、ＣＰＵ５１は、算出した衛星情報と
、ステップＤ１で設定した想定実在位置とに基づいて、当該ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機と
の幾何学的な位置関係を算出し（ステップＤ９）、計算した位置関係から、当該ＧＰＳ衛
星についての想定位置基準ドップラーシフト量の算出を行う（ステップＤ１１）。
【０１０１】
次いで、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶されている実在位置誤差範囲データに基づい
て、発振周波数誤差の範囲を算出する（ステップＤ１３）。具体的には、実在位置誤差の
最大値及び最小値から、ドップラーシフトの誤差として取り得る最大値及び最小値を求め
る。そして、式（６）及び式（７）を定式化し、これらの式を独立に解くことで、発振周
波数誤差の範囲を求める。そして、ＣＰＵ５１は、発振周波数誤差範囲算出処理を終了す
る。
【０１０２】
尚、この場合は、周波数掃引範囲可変処理において、ＣＰＵ５１は、発振周波数誤差範
囲算出処理により求められた発振周波数誤差の範囲から発振周波数誤差の最小値を特定し
、周波数掃引範囲を、当該発振周波数誤差の最小値分狭める処理を行う。
【０１０３】
このように、既知である実在位置誤差の範囲に基づいてドップラーシフト誤差の範囲を
算出することで、発振周波数誤差の範囲を適切に求めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】発振周波数誤差算出の説明図。
【図２】仰角とドップラーシフト誤差との関係を示すグラフ。
【図３】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図４】図４（Ａ）はＲＯＭの構成を示す図。図４（Ｂ）はＲＡＭの構成を示す図。
【図５】周波数掃引範囲データのデータ構成例を示す図。
【図６】想定実在位置データのデータ構成例を示す図。
【図７】衛星データのデータ構成例を示す図。
【図８】実在位置誤差データのデータ構成例を示す図。
【図９】発振周波数誤差データのデータ構成例を示す図。
【図１０】メイン処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】発振周波数誤差算出処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】第２の発振周波数誤差算出処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】発振周波数誤差範囲算出処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０５】
１  携帯型電話機、  ２  ＧＰＳ受信部、  １０  アンテナ、  ２０  ＳＡＷ、  ３０  
ＬＮＡ、  ３５  発振器、  ４０  ＲＦ回路部、  ５０  ベースバンド処理回路部、  ５
１  ＣＰＵ、  ５３  ＲＯＭ、  ５５  ＲＡＭ、  ６０  ホスト処理部、  ６１  ホスト
ＣＰＵ、  ６３  ＲＯＭ、  ６５  ＲＡＭ、  ７０  操作部、  ８０  表示部
【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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【図１３】
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