(57)【要約】  衛星測位システムからの信号を処理する方法は、衛星ブロードキャストのデータサンプルの記録ブロックであって、各ブロックが、受信機内で生成された１つ以上のタイムスタンプを含み、前記サンプルが前記受信機で記録された、記録ブロックを受信すること（５０）と、第１の処理パラメータの組を使用して、前記データサンプルの記録ブロックを処理し、前記ブロック内に含まれる衛星送信を特定すること（５２）とを含む。前記処理の結果に基づいて、前記ブロックのうちの１つが選択される（５６、５８）。前記選択されたブロックは、第２の処理パラメータの組を使用して処理され、少なくとも位置情報と衛星ブロードキャストタイミング情報とが導出される（６０）。前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理（６０）から得られた前記タイミング情報とが使用され、その他のブロックの処理（６０）が補助される。前記方法では、タイムスタンプを衛星データと関連付け、位置データのオフライン処理を（例えば、データサンプル間の正確な相対タイミング情報を提供することにより）改善し、これにより、前記データを処理する処理電力及び／又は処理時間を低減することが可能となる。
2010531448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムからの信号を処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルの記録ブロックであって、各ブロックが、前記サンプルを記録した受信機内で生成された１つ以上のタイムスタンプを含む前記記録ブロックを受信すること（５０）と、
第１の処理パラメータの組を使用して、前記データサンプルの記録ブロックを処理し、前記ブロック内に含まれる衛星送信を特定すること（５２）と、
前記処理の結果に基づいて、前記ブロックのうちの１つを選択すること（５６、５８）と、
第２の処理パラメータの組を使用して、前記選択されたブロックを処理し、少なくとも位置情報と衛星ブロードキャストタイミング情報とを導出すること（６０）と、
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理（６０）から得られた前記タイミング情報とを使用して、その他のブロックの処理（６０）を補助することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理から得られた前記タイミング情報の使用は、前記選択されたブロックの前記タイムスタンプとその他のブロックの前記タイムスタンプとの間の相対タイミングを用いて、その他のブロック用の前記タイミング情報を予測することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に、前記選択されたブロックの処理から得られた前記位置情報を使用して、その他のブロックが記録されたおおよその位置を予測することと、前記おおよその位置を、その他のブロックの処理を単純化するのに使用することと、を含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の処理パラメータの組を使用した前記選択されたブロックの処理では更に、衛星ブロードキャスト周波数を導出し、前記方法は更に、前記選択されたブロックの前記導出された周波数から、その他のブロック用の衛星ブロードキャスト周波数を予測することを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記その他の各データブロックの処理では、１つ以上の予め処理されたデータブロックの前記タイムスタンプと、対応する位置情報及びタイミング情報とを使用して、前記処理を補助する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記サンプルは、中間周波数にダウンコンバートされたデータサンプルを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の処理パラメータの組を使用した処理は、前記第２の処理パラメータの組に使用されるよりもデータサンプルのより短い期間を使用して、衛星送信を特定することを含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記データサンプルのより短い期間は、５ミリ秒よりも短い継続期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記衛星ブロードキャストデータは、各衛星が、コード継続を有する反復コードでコード化された信号をブロードキャストする、ＣＤＭＡデータを含み、前記データサンプルのより短い期間は、２以下のコード継続の継続期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記データサンプルのより短い期間は、前記第２の処理パラメータの組に使用されるデータ期間の１／４よりも短いデータ期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
各々のサンプルの記録ブロックは、５００ミリ秒よりも短い継続期間を有し、より好ましくは２５０ミリ秒よりも短い継続期間を有する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の処理パラメータの組を使用した前記サンプルの処理は、データベースにアクセスして、前記タイムスタンプに対応する時間に天文暦情報を取得することを含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記サンプルの選択されたブロックは、前記サンプルの最初の記録ブロックではない、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
衛星測位システムからの信号を受信機内で処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルのブロックを記録すること（３２）と、
前記ブロックが記録された局所タイムスタンプを生成すること（３２）と、
前記データサンプルの記録ブロックと、前記局所タイムスタンプとを、処理システムに提供すること（４２）と、
を含む方法。
【請求項１５】
前記衛星ブロードキャストは、各衛星が、コード継続を有する反復コードでコード化された信号をブロードキャストする、ＣＤＭＡデータを含み、前記データサンプルのブロックは、５０から５００のコード継続の継続期間を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
更に、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を使用したデータサンプルの前記記録ブロックを処理することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
衛星測位システムからデータを収集するシステムであって、
アンテナ（１０）と、
デジタル化された中間周波数信号の出力を有する受信機フロントエンド（１２）と、
メモリデバイス（２０）と、
局所タイマー（２４）と、
コントローラ（１８）と、
前記コントローラ（１８）が、前記メモリ（２０）内に、前記フロントエンド信号を、前記局所タイマー（２４）により生成されたタイムスタンプと関連付けて格納するよう適合される送信手段であって、前記送信手段が、前記記録サンプル及び局所タイムスタンプを処理システムに提供するよう適合される送信手段と、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳのような衛星測位システム（satellite positioning system）に関し、特に、このようなシステム内における信号の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
全地球測位システム（global positioning system）は、最大３２個の周回軌道衛星（宇宙ビークル「ＳＶ（space vehicle）」と呼ばれる）のネットワークからなる衛星ベースのナビゲーションシステムであり、これらの周回軌道衛星は、６つの異なる軌道面内に存在する。システム設計上は２４個の衛星が必要とされるが、それより多い衛星を用いることでカバー範囲が改善される。衛星は、常に移動しており、ちょうど２４時間で地球の周りを完全に２回りする。
【０００３】
各衛星は、いくつかの周波数で送信を行う。民生用ＧＰＳ受信機は、現在、１５７５．４２ＭＨｚの「Ｌ１」周波数を使用している。衛星軌道はおおよそ、地球の中心から２５０００キロメートル、即ち、地球の表面上方の２００００キロメートルにある。これらの衛星の軌道経路は、おおよそ、北緯６０度から南緯６０度の間をとる。
【０００４】
衛星により送信されるＧＰＳ信号は、一般に直接シーケンススペクトラム拡散（Direct Sequence Spread Spectrum）として知られる形式であり、直接シーケンススペクトラム拡散では、通常連続的に繰り返される擬似ランダムコード（pseudo-random code）を利用する。衛星は、種々の拡散コードを含むいくつかの信号をブロードキャスト（broadcast）し、これらの拡散コードには、公的に自由に入手可能な、粗い捕捉コード、即ち、Ｃ／Ａコードと、通常軍事目的に確保される、制限された精密コード、即ち、Ｐコードが含まれる。Ｃ／Ａコードは、１．０２３ＭＨｚのチップレート（chipping rate）でブロードキャストされる長さ１０２３ビット長の擬似ランダムコードであり、１ミリ秒毎に繰り返される。各衛星は、一意に識別可能な別個のＣ／Ａコードを送信する。
【０００５】
データメッセージは、各衛星によりＣ／Ａコード上で変調され、送信衛星の詳細な軌道パラメータ（天文暦（ephemeris）と呼ばれる）のような重要な情報、衛星時計のエラーに関する情報、衛星の状態（健全又は不健全）、現在の日付、及び現在の時間を含んでいる。信号のこの部分は、精密な位置を決定するＧＰＳ受信機にとって重要である。各衛星は、自身では天文暦及び詳細な時計補正パラメータのみを送信する。そのため、援助を受けられないＧＰＳ受信機は、位置計算に使用する各衛星のデータメッセージの適切な部分を処理する必要がある。
【０００６】
データメッセージは更に、いわゆるアルマナック（almanac（暦））を含んでおり、アルマナックは、他の全ての衛星についてのあまり正確でない情報を含み、より少ない頻度で更新される。アルマナックデータにより、ＧＰＳ受信機は、各ＧＰＳ衛星が一日内の任意の時間にどこにあるかを推定することができ、これにより、受信機は、サーチする衛星をより効率的に選択することができる。各衛星は、システム内の各衛星に対して軌道情報を示すアルマナックデータを送信する。
【０００７】
従来のＧＰＳ受信機は、送信されたデータメッセージを読み取り、天文暦、アルマナック、及び頻繁に使用するその他のデータを保存する。この情報は、ＧＰＳ受信機内の時計を設定（又は補正）するのにも使用可能である。
【０００８】
位置を決定するために、ＧＰＳ受信機は、衛星により信号が送信された時間を、ＧＰＳ受信機により信号が受信された時間と比較する。この時間差により、ＧＰＳ受信機は、特定の衛星がどれくらい離れているかを認識する。複数の衛星からの距離測定を組み合わせることにより、位置を三辺測定（trilateration）で取得することが可能となる。最小で３つの衛星により、ＧＰＳ受信機は、緯度／経度の位置を決定することができる（２次元位置決定（2D position fix））。４つ以上の衛星により、ＧＰＳ受信機は、緯度、経度、及び高度を含む３次元位置を決定することができる。
【０００９】
衛星からの信号の見掛けの（apparent）ドップラー偏移を処理することにより、ＧＰＳ受信機は更に、（「群速度」又は「群軌道（group track）」と呼ばれる）移動の速度及び方向を精密に与えることができる。
【００１０】
衛星からの完全なデータ信号は、３７５００ビットのナビゲーションメッセージからなり、このメッセージは、送信するのに５０ｂｐｓで１２．５分かかる。このデータ信号は、２５個の３０秒フレーム（30s frame）に分割され、各３０秒フレームは、１５００ビットを有し、これら３０秒フレームは、５個の６秒サブフレーム（6s subframe）に分割される。各６秒サブフレームは、１０個の３０ビットワードに分割される。位置決定に必要な全ての情報（天文暦など）は、各フレームに含まれ、そのため、ＧＰＳ受信機は、典型的には、いわゆるコールドスタート（cold start）から位置決定を行うまで約３０秒かかる。
【００１１】
６秒サブフレームの最初のワードは、プリアンブルを含み、プリアンブルにより、受信機は、サブフレームの開始を認識することができる。次のワードは、ＧＰＳ時間の最後の再スタート（毎週土曜から日曜にかけての夜１２時（midnight）に起こる）からのタイミング情報を与えるハンドオーバーワードである。残りの８ワードは、サブフレームに応じた天文暦、アルマナック、及び時計情報を与える。
【００１２】
１番目のサブフレームは、時計補正データを与え、２番目及び３番目のサブフレームは、天文暦データを与え、アルマナックデータは、４番目及び５番目のサブフレーム内に存在する。
【００１３】
ＳＶは全て、同じ周波数でブロードキャストを行う。特定の衛星からの信号を識別するために、受信機は、当該衛星で使用することが知られているＣ／Ａコードのレプリカを生成し、そのレプリカを到来する信号と同期するよう調整する必要があり、到来する信号は、主に衛星から受信機まで伝達する信号の伝達時間（典型的には約０．０７秒）により、未知の量だけ遅延している。一般に、受信機にとって、到来する信号に同期したレプリカを得るのに必要な調整量を精密に予測することは不可能であり、そのため、順番に何度も調整を行い、最も適合するものを選択するよう、何らかの形式で探索を行うことが必要となる。候補となる多くの調整量を推定するこの処理は、通常、相関付け（correlation）と呼ばれ、相関付けでは、受信機が、受信信号と各衛星用の公知のＣ／Ａコードとの間の相関関数を順番に与え、受信信号が特定のＳＶからのＣ／Ａコードを有する成分を含んでいるか否かを判断する。相関関数は、複数の相対タイミングについて計算する必要があり、相関ピークが見い出された場合、これが、特定のタイミング及び特定のＳＶに相当する。また、見付かったタイミングは、ＳＶからの特定の距離に相当する。
【００１４】
決定されたコード位相、即ち、相関関数のピークのタイミングは、距離計算に使用するための精密なタイミング情報を示す。しかしながら、コードはミリ秒毎に繰り返しているため、決定には粗いタイミングも必要となる。典型的には、５０ｂｐｓデータメッセージの個々のビットや、サブフレームプリアンブル又はサブフレームハンドオーバーのようなその特定の部分等の、より繰り返しの少ないデータ成分が、より粗いタイミング推定に使用される（即ち、ＧＰＳ時間を導出可能とするのに使用される）。
【００１５】
相関関数が実行される積分期間（integration period）は、特定のコードでコード化された信号をどの程度簡単に識別可能かを決定する。一般に、積分期間が長くなるほど、補正コード位相が所与の信号強度においてより信頼性よく通知（report）される。検出対象の信号が弱くなるほど、同じ信頼性レベルに達するのに必要な積分期間がより長くなる。
【００１６】
ほぼ全ての現在及びかつてのＧＰＳ受信機は、「リアルタイム」に衛星からの信号を（当該信号が来た際に）処理することで動作し、現時点のデバイスの位置を通知する。このような従来の受信機に関連する技法は、よく知られている。
【００１７】
このような「従来の」ＧＰＳ受信機は、例外なく、
ＧＰＳ信号を受信するのに適したアンテナと、
所望の信号を、増幅し、フィルタリングし、中間周波数（ＩＦ（intermediate frequency））に落ちるようミキシングし、これにより、当該信号が、通常数ＭＨｚのオーダーのサンプルレートで適切なアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を通過可能になるよう設計されたアナログＲＦ回路（しばしばＧＰＳフロントエンドと呼ばれる）と、
デジタル信号処理ハードウェアと、
を備え、
このデジタル信号処理ハードウェアは、Ａ／Ｄ変換器により生成されたＩＦデータサンプルに対する相関処理を実行し、通常は何らかの形態のマイクロコントローラと組み合わされ、このマイクロコントローラは、信号処理ハードウェアを制御し、且つ、所望の位置決定の計算を行うのに必要な「高レベル」処理を実行する。
【００１８】
しかしながら、あまりよく知られていない概念である「保存及び後に処理（Store and Process Later）」も研究されている。これは、従来のアンテナ及びアナログＲＦ回路により収集されたＩＦデータサンプルを、後（数秒後、数分後、数時間後、又は更に数日後）に、しばしば処理リソースがより大きい何らかの他の場所で処理する前に、保存することを含んでいる。
【００１９】
Store and Process Later法を従来のＧＰＳ受信機に用いる場合に鍵となる利点は、デジタル信号処理を捕捉（capture）時に行う必要がない場合に、捕捉デバイスのコスト及び電力消費が最小限に保たれること、更には、グラブ（grab）を非常に短くし得る（例えば１００ミリ秒）ことである。関連のある衛星データ（天文暦など）がその他の方法で取得可能なときに次の信号処理が行われる場合には、この手法によれば、捕捉デバイス内のＳＶからの（非常に遅い）データメッセージをデコードする必要もなくなる。このデコードは、多くの場合、従来のデバイスを起動するのに受け入れがたい長時間をもたらす。
【００２０】
例えば、ＩＦデータサンプルの短い「グラブ」をメモリ内に格納する多くの小型の捕捉デバイスは、引き続いて、当該捕捉デバイスのＩＦデータグラブを共有の中央コンピュータにアップロードすることが可能である。共有の中央コンピュータは、必要な信号処理（相関付け等）を実行するだけでなく、受信したＧＰＳデータメッセージの鍵部分を中央コンピュータに中継した１台以上の従来のＧＰＳ受信機に接続されることで、直近の衛星情報（天文暦など）のデータベースにアクセスする。
【００２１】
しかしながら、後続する処理の簡易性や有効性は、ＩＦデータが収集される手法に影響される。メモリ及び処理の要件を低減するには、できるだけ保存するデータを少なくすることが望ましいが、しかしながらこれは、位置決定をより難しくする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、衛星測位システムからの信号を処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルの記録ブロックであって、各ブロックが、前記サンプルを記録した受信機内で生成された１つ以上のタイムスタンプを含む前記記録ブロックを受信することと、
第１の処理パラメータの組を使用して、前記データサンプルの記録ブロックを処理し、前記ブロック内に含まれる衛星送信を特定することと、
前記処理の結果に基づいて、前記ブロックのうちの１つを選択することと、
第２の処理パラメータの組を使用して、前記選択されたブロックを処理し、少なくとも位置情報と衛星ブロードキャストタイミング情報とを導出することと、
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理から得られた前記タイミング情報とを使用して、その他のブロックの処理を補助することと、
を含む方法が提供される。
【００２３】
本発明の方法では、タイムスタンプを衛星データ（例えば、中間周波数「ＩＦ」データ）と関連付け、位置データのオフライン処理を改善し、これにより、上記データを処理する処理電力及び／又は処理時間を低減することが可能となる。
【００２４】
測位システムは、典型的にはＧＰＳシステムである。
【００２５】
ＧＰＳフロントエンドからの（例えばＩＦ）データのブロックは、関連するタイムスタンプとともに記録され、このようなＩＦデータの次の処理では、タイムスタンプを使用して絶対及び／又は相対タイミングを決定し、位置又は速度の計算をより効率的かつ効果的なものにする。
【００２６】
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理から得られた前記タイミング情報の使用は、前記選択されたブロックの前記タイムスタンプとその他のブロックの前記タイムスタンプとの間の相対タイミングを用いて、その他のブロック用の前記タイミング情報を予測することを含んでもよい。局所的に生成されたタイムスタンプに基づく相対タイミングは、次のブロックを既知のより小さなタイミングウィンドウで処理可能とするのに十分正確なものとすることが可能である。
【００２７】
前記選択されたブロックの処理から得られた前記位置情報は、その他のブロックが記録されたおおよその位置を予測するのに使用してもよく、また、前記おおよその位置は、その他のブロックの処理を単純化するのに使用してもよい。
【００２８】
前記第２の処理パラメータの組を使用した前記選択されたブロックの処理では更に、衛星ブロードキャスト周波数を導出し、その他のブロック用の衛星ブロードキャスト周波数は、前記選択されたブロックの前記導出された周波数から予測してもよい。その結果、次のブロックの処理用の周波数の掃引（sweep）が不要となる、又は必要とされる周波数の掃引が少なくなる。
【００２９】
前記その他の各データブロックの処理では、１つ以上の予め処理されたデータブロックの前記タイムスタンプと、対応する位置情報及びタイミング情報とを使用して、前記処理を補助してもよい。これにより、１つのブロックの処理において、１つ以上の予め取得されたデータを使用することが可能となる。
【００３０】
前記サンプルは、中間周波数にダウンコンバートされたデータサンプルを含んでいてもよい。
【００３１】
前記第１の処理パラメータの組を使用した処理は、前記第２の処理パラメータの組に使用されるよりも短い積分期間を使用して、衛星送信を特定してもよい。前記より短い積分期間は、例えば、５ミリ秒より短くてもよく、より好ましくは２ミリ秒以下である。各々の記録されたサンプルは、５００ミリ秒より短い継続期間を有していてもよい。
【００３２】
前記第１及び第２のパラメータを使用した前記サンプルの処理は、データベースにアクセスして、前記タイムスタンプに対応する時間に天文暦情報を取得してもよい。これは、別個に構築された、履歴上の（histrocal）天文暦（及びその他のＳＶパラメータ）のデータベースにアクセスするのに使用され、これにより、受信機から受信する必要のあるデータの量が低減される。
【００３３】
本発明の方法は、ＧＰＳデータを連続して処理する従来の手法とはかけ離れており、処理電力の節約が最大となる順番でデータを処理する。そのため、位置決定のために処理された第１のサンプルが、１番目に記録されたサンプルでなくてもよい。
【００３４】
また、本発明は、衛星測位システムからの信号を受信機内で処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルのブロックを記録することと、
前記ブロックが記録された局所タイムスタンプを生成することと、
前記データサンプルの記録ブロックと、前記局所タイムスタンプとを、処理システムに提供することと、
を含む方法を提供する。
【００３５】
また、本発明は、衛星測位システムからデータを収集するシステムであって、
アンテナと、
デジタル化された中間周波数信号の出力を有する受信機フロントエンドと、
メモリデバイスと、
局所タイマーと、
コントローラと、
前記コントローラが、前記メモリ内に、前記フロントエンド信号を、前記局所タイマーにより生成されたタイムスタンプと関連付けて格納するよう適合される送信手段であって、前記送信手段が、前記記録サンプル及び局所タイムスタンプを処理システムに提供するよう適合される送信手段と、
を備えるシステムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のシステムを示す図。
【図２】本発明のシステムで使用されるデータ記録方法を示す図。
【図３】本発明のシステムで使用されるデータ処理方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３８】
本発明は、保存された衛星測位システムデータ（ＧＰＳデータ等）を処理する方法を提供する。この方法は、多くの保存及び処理のアプリケーションに使用可能であり、受信機については、ＧＰＳ信号処理能力を除去することが望ましく、これは、遠隔的に実施されることが望ましい。
【００３９】
本発明は、記録されたＧＰＳサンプルに関連付けられたタイミングマーカーを使用するものであり、その結果、複数のサンプルの処理が、サンプル間の既知の相対タイミングを利用することで、より効率的に行えるようになる。
【００４０】
本発明を説明するため、一例として、ランナーのようなスポーツマンを追跡するスポーツ追跡デバイス（sports tracking device）を提示する。本発明の鍵となる部分を、図１に示す。
【００４１】
ＧＰＳ衛星からの信号は、アンテナ１０により受信され、その後、従来のアナログ処理が行われる。当該処理は、典型的には、ユニット１２内で増幅、水晶フィルタリング及びダウンミキシングの組み合わせを含み、ユニット１２は基準発振器１４（通常は温度補償水晶）により駆動され、ユニット１２の処理後にユニット１６内でのＡ／Ｄ変換が続く。これは、ＲＦフロントエンドを形成する従来の無線受信機エレクトロニクスである。
【００４２】
コントローラ１８（ファームウェアに関連付けられたディスクリートロジック又はマイクロプロセッサとして実装される）は、ＲＦフロントエンドにより生成され、ストレージデバイス２０（例えば、フラッシュＲＡＭ、ハードディスク等）内に保存されるサンプリングＩＦデータの部分を選択する。これを行う手法は、（ＧＵＩ２２による入力としての）ユーザ及びタイマー２４の使用による設定に影響される。タイマー２４は更に、図示のように、発振器１４により駆動可能である。
【００４３】
タイマー２４は、デバイスがアクティブな場合にのみ動作する発振器により駆動されるカウンタと同様に単純化することが可能であり、又は、デバイスがオフになった場合にも日付及び時間を保持する実時間時計（ＲＴＣ：real-time clock）とすることが可能である。タイマー２４は、エネルギー使用を最小化する分離発振器（separate oscillator）を有していてもよい。
【００４４】
デバイスは、アクティベートされている場合、ＲＦフロントエンドからのＩＦデータの短いブロック（これら短いブロックを、以下「グラブ（grab）」と呼ぶ）を、タイマー２４からの関連するタイムスタンプと共に記録する。これらグラブは、例えば、１００ミリ秒の長さとすることができ、１０秒に１回ずつ記録することが可能である。使用される厳密な値は、ユーザがＧＵＩ２２を介して明示的又は黙示的に変えることができる。
【００４５】
種々のアプリケーションでは、種々の長さのグラブが、適切なものとなる。典型的には、各グラブは、継続時間が６秒のサブフレームよりも短く、好ましくは５００ミリ秒よりも短い。
【００４６】
短いグラブにより、コード位相測定が可能となり得る。しかしながら、標準的なＧＰＳ受信機では、コード位相測定は（上述のように）不正確（ambiguous）である。それは、ミリ秒の整数倍ではなく、ミリ秒の何分の１倍ほど遅延があるかを示す。
【００４７】
この不正確性は、多くの方法で解決可能である。
【００４８】
１）全ての可能な遅延を試行する。ＳＶは、地球の表面から約２００００ｋｍにあることが多い。実際、このことは、地球から観測される遅延は、おおよそ６５ミリ秒から８５ミリ秒の範囲内にあることを意味する。理論上、全ての可能な値は、１つのＳＶのみが感知可能な結果を与えるとの想定のもと試行可能である（１つのＳＶあたり〜２１）。しかしながら、少なくとも４つのＳＶが必要となるときには、並べ替え（permutation）の個数は、非常に速い割合で非常に高くなり、１組以上の遅延がなおも妥当なものとなり得る。
【００４９】
２）ビット端（bit edge）がどこにあるかを定める。データビットは、２０ミリ秒の長さ（５０ｂｐｓ→０．０２秒／ビット）であり、Ｃ／Ａコードと共に配列され、その結果、各データビットは、１ミリ秒コードの２０個の完全な繰り返しと共に配列される。ビット端がどのコードエポック（code epoch）で生じるかを判断可能な場合、１ミリ秒前ではなく２０ミリ秒前に不正確な遅延測定が行われる。このことは、ＳＶあたりの可能な値が２以下となるよう、不正確性を効果的に減らし（多くの場合、不正確性は０）、全ての並べ替えの試行が、完全に妥当なものとなる。唯一の困難は、ビット端をどのように定めるかである。一般に、データビットが変化しさえすれば、これらは２０ミリ秒ごとに生じる。１秒又は０秒の長いシーケンスがある場合、検出対象となるビット端は存在しない。更に、弱い信号については、自身が正しいものを得たと確信するいくつかのビット端を見ることが望ましい。従って、信頼できる解であることを保証するよう、１秒までのデータを処理する必要がしばしばあろう。
【００５０】
３）データメッセージ内のどこに自身がいるかを定める。理想的には、コード位相及びビット端が決定される必要があり、更にはデータメッセージ、及び各フレームのワード２からのハンドオーバーワード値が、構文解析（parse）される必要がある。これを行うためには、ワード２がどこにあるかを定める必要があり、これは、メッセージ（ワード１内のプリアンブル等）の種々の特徴を認識することを意味する。これは、通常、（自身がどこでスタートするかに応じて）約６秒のデータにより実行可能であるが、約１２秒のデータが、絶対的に確信を得るには必要であり、その結果、２つの連続したサブフレームが、プリアンブル及び連続したＨＯＷ値と共に取得される。
【００５１】
更なる困難として、上述の解決法１）及び２）では、信号がＳＶを離れる絶対的な時間が得られない。従って、ＳＶの位置を計算する際には、推測を行う必要がある。ＳＶがかなり速く動く場合には、０．１秒以内（好ましくは０．０１秒以内）に正しいものを得ることが重要となる。
【００５２】
図２を参照して、コントローラが実行するロジックについて説明する。
【００５３】
「システム初期化」ステップ３０は、各グラブはどれくらい長いか、及び、グラブ間の期間はどれくらいか、を選択することを含む。
【００５４】
１つのグラブのＧＰＳ  ＩＦデータが、ステップ３２において保存され、次のグラブのタイミングが、ステップ３４において決定される。
【００５５】
周期的に、ユーザがデータ記録の停止を指示したか否か、又は、次のグラブの時間に達したか否かを調べるために（ステップ３８）、ステップ３６においてテストが行われる。次のグラブの時間に達していない間、システムは、待機モードとなるが、記録が停止したか否かは監視する。
【００５６】
ステップ４０は、データをダウンロードできるか否かを監視し、ステップ４２は、記録されたグラブを、後続する処理用のＰＣにアップロードすることに関する。
【００５７】
この場合、ＰＣでの処理は、デバイスがアクティブな場合のデバイスの動きを定めることを目的とする。これは、できるだけ多くのＳＶを検出すると共に、これらのＳＶについて、コード位相／コード擬似範囲及びドップラー偏移をできるだけ精密に決定するために、各々のグラブを処理することで行われる。各グラブからのこれらの測定は、天文暦及びその他の衛星群データ（constellation data）のダウンロードに関連付けられ、ＧＰＳ位置／速度決定計算に利用され、これにより、各グラブについて位置／速度決定を行うことができる。
【００５８】
しかしながら、全グラブの測定は、よりスムーズな軌道を得るためのトラッキングフィルタ（カルマンフィルタ等）に利用することができる。
【００５９】
その最もシンプルな形態において、できるだけ多くのＳＶを検出することは、よく知られた２次元コード／キャリア探索（例えば「Understanding GPS - Principles and Applications, Ed. E.D Kaplan, Artech House, Section 5.1.7 - ISBN 0-89006-793-7」を参照）を、感度を制限する選択された積分期間の長さで、全３２ＳＶについて実行することを含む。実際、探索のサイズを制限する追加の情報を使用することは、結果の効率性及び信頼性を共に良くする。
【００６０】
グラブの各々を完全に独立に処理することは可能である。しかしながら、本発明は、１つグラブから抽出された情報を、他のグラブに援用することを提案する。
【００６１】
例えば、他の情報を有さない単なるグラブが与えられた場合、全ての可能なコード位相及びキャリア周波数にわたる全３２ＳＶの探索が、おそらく必要となる。探索が必要なキャリア周波数範囲のサイズは、ＧＰＳフロントエンド内の発振器の品質（１ｐｐｍのエラーの生じる発振器は、Ｌ１信号用のＩＦにおいて、１．５ｋＨｚのエラーをもたらす）、及び、信号の可能なドップラー偏移（地球の表面から観測されるＳＶは、通常、＋／−４ｋＨｚのドップラー偏移を有し、受信機の動きはこれを増加させることができる）に影響される。
【００６２】
本発明は、１回の位置決定（これは衛星時間クロックの知得をもたらす）を利用して、他の位置決定に必要な処理を削減するものである。これらは、サンプルが記録された順番で行わなくてもよい。処理を単純化できる方法はたくさんあり、これらについては以下で論じる。
【００６３】
多数のグラブが同一のデバイスからのものとして処理される場合は、タイムスタンプは近い時間に記録されたことを示しており、この場合の１つのグラブにおけるＳＶの検出は、同じＳＶがその他のグラブにおいて検出可能であるという見込みを与える。更に、１つのＳＶが存在することが一旦知れると、地球の他の側にあることが知られた任意のＳＶを除外することが可能となる。
【００６４】
更に、与えられたＳＶのキャリア周波数がゆっくりとわずかに変化する場合、１つのグラブのキャリア周波数を知ることは、一時的に近いグラブ内のキャリア周波数を予測するのに利用可能であり、実行予定の周波数探索のサイズを制限し得るものとなる。
【００６５】
最後に、グラブ間の時間差が（タイムスタンプ同士の差分により）決定可能な場合、時間差をどれくらい正確に決定可能かに応じて、データメッセージにおける位置を予測することができ、１つのグラブからビット端の位置やコード位相さえも予想でき、探索をより簡単且つ／又は信頼できるものとする全ての情報を予測することができる。この場合、フロントエンドを駆動するのに使用される同一の発振器のカウントサイクルに基づくタイムスタンプは、ベストな結果をもたらし得る。理由は、このタイミングは、開始するのに良質である傾向にあり、ＧＰＳ信号に対し調節可能であるからである。
【００６６】
タイムスタンプにより、前又は後の決定（fix）からの時間を外挿することが可能となる。決定がしばらく前（又はしばらく後）になされ、時間が正確に知れている場合には、処理対象のグラブにおける時間は、できるだけ正確に経過時間をカウントすることで決定可能である。１つの手法は、Ａ／Ｄ変換器が、（速度決定を行う副次的な効果として）ＧＰＳ時間に対し非常に精密に調節可能な良質な水晶により駆動されている場合に、Ａ／Ｄ変換器からのサンプルをカウントすることである。この場合、０．１ｐｐｍは容易に達成され、より良い値も達成可能である（これは、１０秒ごとに最悪で１マイクロ秒の損失があることに相当する）。これは、何分ものギャップ、更にはおそらく数時間のギャップが、許容可能であることを意味する。
【００６７】
また、位置の概略の知得は、上述したタイミングの不正確さを克服するのに使用可能である。無線信号が１ミリ秒で約３００ｋｍ伝搬する場合、１５０ｋｍ半径内で位置を知ることは、全く不正確さがないことを意味する。
【００６８】
グラブ群の処理によれば、本発明による位置決定がこれらグラブの１つについて一旦行われると、相対タイミング及び位置予測を利用することが可能となる。この追加の情報により、タイミングの不正確さを、より信号が弱い可能性のあるその他のグラブから除去することが可能となる。追加の測定は、時折より長いグラブを故意に記録するために行われ得る（例えば、１日にわたり６秒記録のグラブがない場合や、１秒記録或いは１００ミリ秒記録のギャップが２時間より長い場合）。
【００６９】
図３は、記録されたグラブの処理がどのようにして実行可能かを示している。
【００７０】
ステップ５０においてデータをアップロードした後、ステップ５１において、天文暦データがデータベースから取得される。これについては、後に論じる。これにより、受信機からアップロードすることが必要なデータの量が減少する。
【００７１】
ステップ５２ではまず、「全グラブの高速スキャン」が用いられる。これは、全グラブにおいて全ての可能なＳＶを探索することを含むが、使用するのは短い積分時間（例えば１ミリ秒）である。このような高速スキャンでは、必然的に、（はっきり「見える（visible）」ＳＶからの）強い信号のみが見付かることとなるが、比較的緩やかな処理労力も要求されることとなる。
【００７２】
所定のＳＶの探索が、所定の範囲のコード位相及びキャリア周波数にわたり行われる。処理されるデータの量（即ち、相関積分期間、この例では１ミリ秒に相当）は、強い衛星信号からのコードが検出可能となるよう選択されるが、データの量は、より弱い信号を取得するよう、所望のものよりも低くする。弱い信号を取得するために処理が必要なデータの量は、典型的には、少なくとも４倍は大きい。
【００７３】
積分が長くなればなるほど、選択された信頼度で検出されることが期待できる信号が弱くなる。理論上は、積分長を２倍すると感度が３ｄＢ増える。しかしながら、現実には、不完全さにより、通常、完全な３ｄＢの改善は得られない。しかしながら、積分長を２倍にすることは、処理対象のサンプルが２倍となり、その結果、処理労力が（おおよそ）２倍となることを意味する。また、実際、いくつかの場合（例えばコヒーレント積分）、より長い積分期間は、より狭い周波数範囲を意味し、従って、処理労力は更に速い割合で増大し得る。
【００７４】
例として、全３２ＳＶの探索は、同じ処理時間において１ミリ秒の積分期間で行うことが可能である。当該処理時間は、１つのＳＶを１０ミリ秒の積分期間で探索するのに使用され得る。１ミリ秒の積分の唯一の欠点は、感度が約１０ｄＢ低くなる傾向があることである。しかしながら、空の視界が良好な場合には、高度の高いＳＶからの強い信号を探し出すには十分良好である。処理対象のグラブを収集することで、先験的（a priori）知識なしで、３２個の各グラブに１ｍｓの積分を与えて、一つ以上の（強い）ＳＶを与える一つのグラブを検索して、その後これらの検索から得た情報を次の１０ｍｓの積分で優先的に使用する方が、最初から１０ミリ秒積分を使用するのに比べ、より効果的でありうる。
【００７５】
ステップ５４において、ＳＶが高速グラブから検出され、ステップ５６において、最も多い又は最も強いＳＶ信号を有するグラブが、更なる処理用に選択される。ＳＶが見付からない場合には、ステップ５８において、中間のグラブ（middle grab）が選択される。
【００７６】
この「高速スキャン」の結果に基づいて、ステップ６０において、より詳細かつ高価な処理が、上記までで最も成果のあったグラブから開始して展開される。これにより、処理され、その結果他のグラブの処理用の有益な情報を提供する最初のグラブから位置／速度決定を行う最高の機会が得られる。
【００７７】
完全な処理では、積分長がより長くなる。
【００７８】
上述のように、ＩＦデータの１００ミリ秒のグラブ１個は、それ自身では、正確な位置（unambiguous position）を計算するのに十分な情報を含んでいない。理由は、完全な擬似範囲を定めるには、信号の送信時間を非常に高精度で定める必要があるためである。信号の検出（即ち、コード位相の取得）により、時間の高精度部分（ミリ秒以内のタイミング）が判明するが、同一の拡散コードがミリ秒ごとに繰り返されるため、時間の粗い部分（ミリ秒）もまた必要となる。計算は、信号が受信された複数の衛星からの相対時間遅延に基づいているため、絶対ＧＰＳ時間は必要ない。
【００７９】
データベース情報は、この不正確さを解消するのに役立ち得る。例えば、データベースは、各ＧＰＳ  ＳＶが先週送信した各データビットを記録するものと想定することができ（３２ＳＶ＊５０ｂｐｓ＊２４時間＊６０分＊６０秒＝〜１７メガバイト）、タイムスタンプを有する１００ミリ秒グラブが処理対象となる。タイムスタンプは、約１秒の絶対精度（absolute accuracy）を有していてもよいが、より大きな相対精度（relative accuracy）を有していてもよい。任意のＳＶ用の５又は６ビットデータパターンは、短い１００ミリ秒グラブにおいて検出可能であり、これらのパターンは、これらパターンがデータベース内で２秒ウィンドウ（タイムスタンプが不正確である可能性を許容すべく、公称時間の前後で１秒）にて何回マッチしたかを調べるために解析することが可能である。絶対時間は、データベース内に保存された衛星データから衛星位置の範囲にマッピング可能であるため、タイムスタンプは、１秒の正確さであったとしても、単独で１つにマッチする合理的な機会を得られる。そうならないにしても、可能性は非常に小さいものであろう。当然、グラブ長が長くなればなるほど、パターンが一意にマッチする可能性が高まる。
【００８０】
従来のＧＰＳ受信機は、ビット端の位置（即ち、２０ミリ秒ずつ離れた１５００ビットＧＰＳワードの個々のビット列のビット端）を定めることにより、全地球タイミング（global timing）を実現し、その後、メッセージ部分が認識されるまでの複数秒のデータメッセージ（例えば、サブフレームプリアンブル及び／又はハンドオーバーワード）のデコードが認識可能である。store and process laterシステムの場合、 この長く続く処理は不可能である。
【００８１】
タイムスタンプが十分でない場合、ビット端位置を定めることが十分になされる可能性がある。一般に、受信機時間カウンタは、このレベルの情報を独力で提供するほど十分に正確ではない傾向にあるが、正確な時間情報が１つのグラブについて一旦定められれば、複数のグラブ間のタイムスタンプ同士の差分をとることで、十分に正確な時間を得ることができる。
【００８２】
よって、一旦１つのグラブが完全に処理されると、続くグラブの処理が簡易化される。探索されるコード位相の範囲を狭くすることができるだけでなく、キャリア周波数探索も狭くすることができる（例えば、ＳＶ２が２分前に＋３２６５Ｈｚの周波数オフセットを有することがわかると、わずかな時間内に大きく動くことはあまりないため、完全な＋／−６０００Ｈｚスキャンを行うことは無駄であり、おそらく３２６５＋／−５００Ｈｚで十分である）。
【００８３】
また、ビットパターン及び／又はビット端位置の予測が利用可能であり、積分は、期待されるビット端位置を考慮に入れてタイミングが選ばれる。
【００８４】
探索範囲（コード位相及び／又はキャリア周波数）が小さくなればなるほど、所定の積分長についての探索の感度／信頼性は高くなる。理由は、ノイズの急増（spike）を見る機会がより少なくなるからである。よって、１つの完全に処理されたグラブを考慮に入れることで、他のグラブ（時間的に先のものも後のものも）の処理の感度は、所定のグラブ長において改善される。
【００８５】
ループ６２において、グラブは、上述のように、前に処理されたグラブからの情報を使用して、順番に処理される。これらのグラブは、ステップ６４において再処理され得る。これは、より多くの情報で完全な相関付けを再実行することを含み、これにより、探索範囲をより狭くし、その結果感度を増加させることが可能となる。
【００８６】
ランナーを追跡する例に関しては、グラブと最も適合する軌跡（track）が、ステップ６６において生成される。
【００８７】
１０秒ごとにグラブを有するランナー追跡デバイスの例に関しては、グラブ間の経過時間は、タイムスタンプにより数ミリ秒と測定され得る。
【００８８】
この方法では、（例えば、時間、位置、キャリア周波数に関する）複数の前提のもと、グラブの処理を複数回行うことができる。この処理が、位置決定を可能にするものではない場合には、この方法では、コールドスタート型の手法を用いて、従来の処理により近づけることが可能である。
【００８９】
コード位相が小さな境界内で知られている場合には、上述のように、相対タイミング情報により、相関関数を、相対遅延値の狭い範囲にわたり実行することが可能となる。
【００９０】
例えば、時間ｔにおいて所定のＳＶの精密なコード位相がφであると知られていると仮定し、時間ｔ＋δｔにおいて他の変化がない場合には、位相は、（φ＋ｆδｔ）  ｍｏｄ  Ｉとなる。但し、ｆはコード周波数（１．０２３ＭＨｚ）であり、Ｉはコード長（１０２３チップ）である。不幸なことに、現実には、３つの主要な要因が、これを不正確なものにする。
【００９１】
１）受信機の時計は、完全ではない。標準実時間時計（ＲＴＣ）回路及び水晶が使用される場合、ミリ秒の時間の分解能さえ得られない可能性がある。しかしながら、経過時間がＩＦデータサンプルによって測定される場合（どれくらいの数のサンプルがグラブ間においてスキップされたかをカウントする）には、高分解能（fine resolution）（サブミリ秒）が得られ、これは、ＧＰＳ信号に対し調節可能な高品質の水晶に由来する。これにより、０．１ｐｐｍよりも良好な精度のタイミングがもたらされる。これは、不確定性が１０秒の経過時間あたり約１ミリ秒増加することを意味する。
【００９２】
２）ＳＶが移動し、実効的なコード周波数が、完全に１．０２３ＭＨｚではなくなる。幸運なことに、これらＳＶの軌道（orbit）は知られており、その結果、実効的なコード周波数が変化することを許容でき、たいていの場合は実効的なコード周波数は重要でなくなる。
【００９３】
３）ユーザが移動する可能性がある。同じ場所の２０分離れた２つのグラブ間や、急行電車で結ばれた一対の駅での２つのグラブ間の差分を言及することはできない。無線信号は、１ミリ秒ごとにおよそ３００ｍ伝搬し、３００ｍのユーザの動きは、おおよそ１ミリ秒の時計エラーに等しい。ユーザは、その動きに関する情報を入力することができ、或いは、慣性センサが利用可能である。ユーザは、例えば、「静止／遅い動き／速い動き」設定を使用して、上記処理を補助（assist）することができる。
【００９４】
上述の全てのエラーの合成（composite）が、〜５００ミリ秒（１ミリ秒コード期間の半分）よりも少ない場合、より効率的な探索が実行可能となる。理由は、コード位相を基準点から予測することが可能となり、探索が、全ての可能なコード位相のブラインド探索（blind search）を要することなく、不確定なものに制限することが可能となるからである。
【００９５】
更なる多くの測定により、正確なタイミング情報が取得可能となることを確実なものとすることができる：
−  時折長いグラブ（サブフレーム間の境界を覆う少なくとも６秒のもの）が記録され得る。処理の際、これらグラブは、ＧＰＳ時間を正確に導出するよう、データメッセージの十分な部分を含んでいる。
−  位置推定が約１００ｋｍの範囲内で実現可能な場合には、対処すべき位置の不確定さがない。全ＳＶの相対タイミングは、（約１０秒以内で）天文暦及び近似時間の知識から推定可能である。
【００９６】
決定計算（fix calculation）は、コード位相の代わりにドップラー測定を利用して行うことが可能である（これを行う１つの方法は、Antti Lehtinen, Tampere University of Technologyによる修士論文として出版されている、http://math.tut.fi/posgroup/ DopplerPositioningwithGPS.pdf）。これは、多くのアプリケーションには十分なものではないが、近似位置が知れている場合には、位置推定の基礎となり得る。
【００９７】
多くの可能な位置「推定（guess）」は、順番に選択してもよく、ベストなマッチングをもたらす推定を選択するようにしてもよい（これと同様の手法は、米国特許６４１７８０１号に記載されている）。
【００９８】
上述のように、位置／速度決定を確定するためには、ＳＶの精密な軌道パラメータと、ＳＶのオンボードクロック（on-board clock）のエラーを取得する必要がある。これは、天文暦データにより伝達される。
【００９９】
これらは、通常のデータメッセージの一部として、ＳＶにより、３０秒ごとに繰り返しブロードキャストされる。理論上、多数の短いＩＦグラブからこのようなデータを抽出することが可能であるが、実際には、１つ以上の基準局（reference station）にデータを収集させ、グラブを処理したいＰＣがアクセス可能なデータベースを設けるのが、より効果的である。天文暦（及びその他のデータ）が時間により明らかに変化する場合には、このようなデータベースは、履歴データのアーカイブを保持する必要があると共に、所定の時間についての適切なエントリを提供可能とする必要がある（天文暦は一般に４時間の期間有効であり、おおまかな時間の検知のみが、正しいエントリを抽出するのに必要となる）。
【０１００】
このようなデータベースは、何らかの形態の無線又は有線ネットワーク（インターネットを含む）を介してアクセス可能なサーバに収容可能である。それは更に、以下のような追加の特徴を提供することが可能である：
−  差分補正（differential correction）、
−  修正された健全情報（履歴記録であり、どのＳＶがどの時間に健全であったかについて修正可能であり、ＳＶがその時健全であったことを送信するのとは必ずしも同じではない）、
−  救済データベース（relief database）（地球表面上の位置の関数として高度を提供する）、決定をより信頼性／正確性のあるものとするよう使用可能、
−  改善された軌道モデル、より正確なＳＶ位置及び／又はより長い有効期間を与える（おそらくこのような情報はＧＰＳ地上点（ground station）から直接到来し得る）。
【０１０１】
上述した技法は、多くのアプリケーションに適用可能である。ＧＰＳ機能のカメラへの組み込みは、広く研究されている。写真を撮るのと同時にＩＦを取得（grab）することは、この写真の位置を後の時点で確定するのに利用可能である。システムは、その他のレジャー活動に利用可能であり、例えば、（利用するクラブの）ゴルフラウンドの各ストロークごとにＩＦを取得することで、ゴルフラウンドを記録（log）することに利用可能である。
【０１０２】
処理を行う場所については、多くの変更があり得る。処理は、（例えば、外部電力が利用可能な場合、及び／又は、天文暦サーバへの接続が可能な場合には）、後の時点で記録デバイス内で行うことが可能である。処理は、ユーザのＰＣ内ではなくサーバ内で実行し、結果をユーザのＰＣに返すことが可能である。処理は、（特に写真関連のグラブに関しては）、ユーザのＰＣ内ではなく、プリンタ又はプリントブース内で実効化することが可能である。
【０１０３】
データベースの利用は、１つ以上のグラブが、必要な天文暦データを全て含むのに十分な長さに設定される場合には、避けられ得る。サブフレーム１、２、及び３の内容の大部分が必要となり、その結果、１つのグラブが正確に１５秒となる場合には、これにより全ての必要な情報が提供可能となる。最悪の場合（上記グラブが、天文暦データが変化（通常２時間ごとに１回起こる）するちょうど最悪の瞬間に開始した場合）、約４５秒が必要となる可能性がある。
【０１０４】
本発明は、上述のカメラ及びスポーツの例だけでなく、一般に、保存及び処理のＧＰＳシステムの多くの形態に適用可能である。他の例は、ペット追跡や、財産追跡や、セキュリティのアプリケーションである。本発明については、単一周波数のＧＰＳに関連付けて説明したが、その他のＧＮＳＳシステム（GLONASS、Galileo等）についても同様である。実際、上述した技法は、ＩＦデータを各キャリアから捕捉する適切な手段を有する多周波数システム（multiple frequency system）にも適用可能である。
【０１０５】
当業者には、その他の様々な変更が明らかであろう。
【図１】
2010531448.tif 000003
【図２】
2010531448.tif 000004
【図３】
2010531448.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月2日(2010.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムからの信号を処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルの記録ブロックであって、各ブロックが、前記サンプルを記録した受信機内で生成された１つ以上のタイムスタンプを含む前記記録ブロックを受信すること（５０）と、
第１の処理パラメータの組を使用して、前記データサンプルの記録ブロックを処理し、前記ブロック内に含まれる衛星送信を特定すること（５２）と、
前記処理の結果に基づいて、前記ブロックのうちの１つを選択すること（５６、５８）と、
第２の処理パラメータの組を使用して、前記選択されたブロックを処理し、少なくとも位置情報と衛星ブロードキャストタイミング情報とを導出すること（６０）と、
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理（６０）から得られた前記タイミング情報とを使用して、その他のブロックの処理（６０）を補助することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記選択されたブロックの前記タイムスタンプと、前記選択されたブロックの処理から得られた前記タイミング情報の使用は、前記選択されたブロックの前記タイムスタンプとその他のブロックの前記タイムスタンプとの間の相対タイミングを用いて、その他のブロック用の前記タイミング情報を予測することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に、前記選択されたブロックの処理から得られた前記位置情報を使用して、その他のブロックが記録されたおおよその位置を予測することと、前記おおよその位置を、その他のブロックの処理を単純化するのに使用することと、を含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の処理パラメータの組を使用した前記選択されたブロックの処理では更に、衛星ブロードキャスト周波数を導出し、前記方法は更に、前記選択されたブロックの前記導出された周波数から、その他のブロック用の衛星ブロードキャスト周波数を予測することを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記その他の各データブロックの処理では、１つ以上の予め処理されたデータブロックの前記タイムスタンプと、対応する位置情報及びタイミング情報とを使用して、前記処理を補助する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記サンプルは、中間周波数にダウンコンバートされたデータサンプルを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の処理パラメータの組を使用した処理は、前記第２の処理パラメータの組に使用されるよりもデータサンプルのより短い期間を使用して、衛星送信を特定することを含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記データサンプルのより短い期間は、５ミリ秒よりも短い継続期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記衛星ブロードキャストデータは、各衛星が、コード継続を有する反復コードでコード化された信号をブロードキャストする、ＣＤＭＡデータを含み、前記データサンプルのより短い期間は、２以下のコード継続の継続期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記データサンプルのより短い期間は、前記第２の処理パラメータの組に使用されるデータ期間の１／４よりも短いデータ期間を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
各々のサンプルの記録ブロックは、５００ミリ秒よりも短い継続期間を有し、より好ましくは２５０ミリ秒よりも短い継続期間を有する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の処理パラメータの組を使用した前記サンプルの処理は、データベースにアクセスして、前記タイムスタンプに対応する時間に天文暦情報を取得することを含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記サンプルの選択されたブロックは、前記サンプルの最初の記録ブロックではない、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
衛星測位システムからの信号を受信機内で処理する方法であって、
衛星ブロードキャストのデータサンプルのブロックを記録すること（３２）と、
前記ブロックが記録された局所タイムスタンプを生成すること（３２）と、
前記データサンプルの記録ブロックと、前記局所タイムスタンプとを、処理システムに提供すること（４２）と、
を含み、
更に、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を使用したデータサンプルの前記記録ブロックを処理することを含む方法。
【請求項１５】
前記衛星ブロードキャストは、各衛星が、コード継続を有する反復コードでコード化された信号をブロードキャストする、ＣＤＭＡデータを含み、前記データサンプルのブロックは、５０から５００のコード継続の継続期間を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
衛星測位システムからデータを収集するシステムであって、
アンテナ（１０）と、
デジタル化された中間周波数信号の出力を有する受信機フロントエンド（１２）と、
メモリデバイス（２０）と、
局所タイマー（２４）と、
コントローラ（１８）と、
前記コントローラ（１８）が、前記メモリ（２０）内に、前記フロントエンド信号を、前記局所タイマー（２４）により生成されたタイムスタンプと関連付けて格納するよう適合される送信手段であって、前記送信手段が、前記記録サンプル及び局所タイムスタンプを処理システムに提供するよう適合される送信手段と、
を備えるシステム。
【国際調査報告】
2010531448.tif 000006
2010531448.tif 000007
2010531448.tif 000008