JP2026017160A - 測位装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの集積回路がそれぞれ衛星信号を受信してベースバンド信号を抽出するタイミングを同期させることが可能な測位装置を提供すること。
【解決手段】第１集積回路は、第１衛星信号を受信して第１中間周波数信号に変換する第１受信部と、前記第１中間周波数信号を第１ベースバンド信号に変換する第１変換部と、前記第１ベースバンド信号を処理する第１ベースバンド処理部と、を有し、第２集積回路は、第２衛星信号を受信して第２中間周波数信号に変換する第２受信部と、前記第２中間周波数信号を第２ベースバンド信号に変換する第２変換部と、前記第２ベースバンド信号を処理する第２ベースバンド処理部と、を有し、前記第１集積回路は、前記第１変換部を制御する第１タイミング信号と、前記第２集積回路の前記第２変換部を制御する第２タイミング信号と、を同期させるための同期信号を前記第２集積回路に送信する、測位装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、測位装置に関する。

特許文献１には、マスターとして機能してＬ１の航法データおよび衛星観測値を取得するＧＮＳＳ受信回路と、スレーブとして機能してＬ２／Ｌ５の航法データおよび衛星観測値を取得するＧＮＳＳ受信回路と、を備え、マスターのＧＮＳＳ受信回路のＰＰＳカウンタの１ＰＰＳ出力の立ち上がりで、スレーブのＧＮＳＳ受信回路のＰＰＳカウンタをリセットすることにより、双方のＰＰＳカウンタを同期化して同時刻における２周波の衛星観測値を取得し、マスターのＧＮＳＳ受信回路が、自身で取得したＬ１の航法データおよび衛星観測値と、スレーブのＧＮＳＳ受信回路から転送されたＬ２／Ｌ５の航法データおよび衛星観測値と、を用いて測位計算を行う、衛星測位信号受信装置が記載されている。

国際公開第２０１９／１５５７０３号

特許文献１に記載の衛星測位信号受信装置によれば、双方のＧＮＳＳ受信回路において、衛星処理ユニットがベースバンド信号の捕捉、追尾、航法データの復号、衛星観測値の取得を行うタイミングが同期化されるが、衛星信号を受信してベースバンド信号を抽出するタイミングは同期化されない。

本発明に係る測位装置の一態様は、
第１集積回路と、
第２集積回路と、を備え、
前記第１集積回路は、
衛星から送信される第１衛星信号を受信し、前記第１衛星信号を第１中間周波数信号に変換する第１受信部と、
前記第１中間周波数信号を第１ベースバンド信号に変換する第１変換部と、
前記第１ベースバンド信号を処理する第１ベースバンド処理部と、を有し、
前記第２集積回路は、
前記衛星から送信される第２衛星信号を受信し、前記第２衛星信号を第２中間周波数信号に変換する第２受信部と、
前記第２中間周波数信号を第２ベースバンド信号に変換する第２変換部と、
前記第２ベースバンド信号を処理する第２ベースバンド処理部と、を有し、
前記第１集積回路は、前記第１変換部の動作タイミングを制御する第１タイミング信号と、前記第２集積回路の前記第２変換部の動作タイミングを制御する第２タイミング信号と、を同期させるための同期信号を前記第２集積回路に送信する。

本実施形態の測位装置の構成例を示す図。 ＧＰＳにおけるＬ１帯の航法メッセージの構成を示す図。 ＧＰＳにおけるＬ５帯の航法メッセージの構成を示す図。 ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の各種信号の波形を示すタイミングチャート図。 ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とが同期しないと仮定した場合の各種信号の波形を示すタイミングチャート図。 ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０の各種信号の波形を示すタイミングチャート図。 ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の処理の手順の一例を示すフローチャート図。 ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の処理の手順の一例を示すフローチャート図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．実施形態
１－１．測位装置の構成
図１は、本実施形態の測位装置１の構成例を示す図である。測位装置１は、以下に詳細に説明するように、衛星２から送信される衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて測位を行うものである。

図１に示すように、本実施形態の測位装置１は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０、アンテナ１１，２１、ＴＣＸＯ３０、電源ＩＣ４０，５０及びバッテリー６０を備える。ただし、測位装置１は、図１の構成要素の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を追加した構成としてもよい。ＧＮＳＳは、Global Navigation Satellite Systemの略称である。ＩＣは、Integrated Circuitの略称である。ＴＣＸＯは、Temperature Compensated Crystal Oscillatorの略称である。

ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０は、バッテリー６０から電源ＩＣ４０，５０をそれぞれ介して供給される電力によって動作する。すなわち、バッテリー６０は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０によって共用される。バッテリー６０は、一次電池であってもよいし、二次電池であってもよい。電源ＩＣ４０は、バッテリー６０の出力電圧を所定の直流電圧に変換し、当該直流電圧を電源電圧ＶＤＤ１としてＧＮＳＳ受信ＩＣ１０に出力する。電源ＩＣ５０は、バッテリー６０の出力電圧を所定の直流電圧に変換し、当該直流電圧を電源電圧ＶＤＤ２としてＧＮＳＳ受信ＩＣ２０に出力する。ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、電源電圧ＶＤＤ１とグラウンド電圧ＶＳＳ１とに基づいて動作し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、電源電圧ＶＤＤ２とグラウンド電圧ＶＳＳ２とに基づいて動作する。

アンテナ１１，２１は、複数の衛星２の各々から送信される衛星信号を含む各種の電波を受信するアンテナであり、それぞれＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０に接続されている。ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０は、それぞれアンテナ１１，２１を介して、複数の衛星２の各々から送信される衛星信号を受信し、受信した衛星信号に基づいて所定の演算処理を行う。

衛星２は、地球の上空の所定の軌道上を周回する人工衛星であり、ＧＮＳＳの一部を構成する。ＧＮＳＳとしては、例えば、ＧＰＳ、ＱＺＳＳ、ＥＧＮＯＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕなどが挙げられる。ＧＰＳは、Global Positioning Systemの略称である。ＱＺＳＳは、Quasi Zenith Satellite Systemの略称である。ＥＧＮＯＳは、European Geostationary Navigation Overlay Serviceの略称である。ＧＬＯＮＡＳＳは、Global Navigation Satellite Systemの略称である。以下では、衛星２が属する衛星システムがＧＰＳである場合を例に挙げて説明する。

衛星２は、１．５７５４２ＧＨｚを中心周波数とするＬ１帯や１．２２７６０ＧＨｚを
中心周波数とするＬ２帯等の複数の周波数帯の電波に航法メッセージを重畳させた衛星信号を地上に送信している。ＧＰＳでは、約３０個の衛星２が存在しており、衛星信号がどの衛星２から送信されたかを識別するために、各衛星２は、１０２３ｃｈｉｐの固有のパターンからなるコードをＬ１帯の衛星信号に重畳する。Ｌ１帯のコードは、Ｃ／Ａコードと呼ばれ、各ｃｈｉｐが＋１又は－１のいずれかであり、ランダムパターンのように見え、１ｍｓ周期で繰り返される。Ｃ／Ａは、Coarse/Acquisition Codeの略称である。

また、一部の衛星２は、１．１７６４５ＧＨｚを中心周波数とするＬ５帯の電波に航法メッセージを重畳させた衛星信号も地上に送信している。各衛星２は、１０２３０ｃｈｉｐの固有のパターンからなるコードをＬ５帯の衛星信号に重畳する。Ｌ５帯のコードは、Ｃ／Ａコードと同様、各ｃｈｉｐが＋１又は－１のいずれかであり、ランダムパターンのように見え、１ｍｓ周期で繰り返される。

本実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とは、互いに異なる周波数帯の衛星信号を受信して演算処理を行う。例えば、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が受信する衛星信号の周波数帯は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が受信する衛星信号の周波数帯よりも低くてもよい。以下では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がＬ１帯の衛星信号を受信し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がＬ１帯よりも低い周波数帯であるＬ５帯の衛星信号を受信するものとする。ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、衛星信号と各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、Ｌ１帯の衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。また、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、衛星信号と各Ｌ５帯のコードのパターンの相関をとることにより、Ｌ５帯の衛星信号に重畳されているコードを検出することができる。

各衛星２が送信する衛星信号には各衛星２の軌道上の位置を示す軌道情報が含まれている。また、各衛星２は原子時計を搭載しており、衛星信号には原子時計で計時された極めて正確な時刻情報が含まれている。したがって、測位装置１は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０が協働して、４つ以上の衛星２からの衛星信号を受信し、各衛星信号に含まれている軌道情報及び時刻情報を用いて測位計算を行うことで、受信点であるアンテナ１１，２１の位置及び時刻の正確な情報が得られる。具体的には、測位装置１は、各衛星信号に含まれている軌道情報を用いて各衛星２の時刻と受信点の時刻との差を算出し、当該時刻の差に基づいて各衛星２と受信点との擬似的な距離を算出し、当該擬似的な距離を用いて受信点の３次元位置（ｘ，ｙ，ｚ）及び時刻ｔを４つの変数とする４次元方程式を立てて、その解を求めればよい。

なお、地上のコントロールセグメントにより各衛星２に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメーターも含まれており、この時刻補正パラメーターを用いて受信点の時刻を補正することで極めて正確な時刻情報が得られる。

図２は、Ｌ１帯の航法メッセージの構成を示す図である。図２に示すように、Ｌ１帯の航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成される。メインフレームは、先頭から、それぞれ３００ビットの５つのサブフレームである第１～第５サブフレームに分割されている。１つのサブフレームのデータは、各衛星２から６秒で送信される。したがって、１つのメインフレームのデータは、各衛星２から３０秒で送信される。

５つのサブフレームにそれぞれ含まれる３００ビットのデータは、３０ビットを１ワードとして、先頭から、第１～第１０ワードに分割される。各サブフレームにおいて、第１ワードはＴＬＭワードであり、第２ワードはＨＯＷワードである。ＴＬＭはTeLeMetryの略称であり、ＨＯＷはhand Over Wordの略称である。したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷ
ワードは、衛星２から６秒間隔で送信される。

ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。

ＨＯＷワードには、ＴＯＷあるいはＺカウントという時刻情報が含まれている。ＴＯＷはTime Of Weekの略称である。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっている。ここで、Ｚカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。例えば、第１サブフレームのＺカウントデータは、第２サブフレームの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。また、ＨＯＷワードには、サブフレームのＩＤを示す３ビットのＩＤコードも含まれている。すなわち、第１～第５サブフレームのＨＯＷワードには、それぞれ「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」のＩＤコードが含まれている。第１サブフレームに含まれる週番号データと各サブフレームに含まれるＨＯＷワードから、衛星２の時刻を計算可能である。

第１サブフレームの第３ワード～第１０ワードには、週番号、衛星２の状態、クロック補正係数等の衛星補正データが含まれている。詳細には、週番号や衛星２の状態は第３ワードに含まれ、クロック補正係数は第８～第１０ワードに含まれている。第２，第３サブフレームのそれぞれの第３～第１０ワードには、衛星２の詳細な軌道情報であるエフェメリスパラメーターが含まれている。第４，第５サブフレームのそれぞれの第３～第１０ワードには、すべての衛星２の概略軌道情報であるアルマナックパラメーターが含まれている。したがって、衛星補正データ、エフェメリスパラメーター、アルマナックパラメーターは、衛星２から３０秒間隔で送信される。

図３は、Ｌ５帯の航法メッセージの構成を示す図である。図３に示すように、Ｌ５帯の航法メッセージは、３００ビットのメッセージを１単位とするデータとして構成され、６秒で送信される。各メッセージを構成する３００ビットのデータは、先頭から、８ビットのプリアンブル、６ビットの衛星番号ＰＲＮ、６ビットのメッセージタイプＩＤ、１７ビットのメッセージＴＯＷカウント、１ビットのアラートフラグ、２６２ビットのメッセージコンテンツ、２４ビットのＣＲＣによって構成されている。ＣＲＣは、Cyclic Redundancy Checkの略称である。

メッセージＴＯＷカウントは、１７ビットに簡略化されたＴＯＷカウントであり、６秒単位で表現される。実際のＴＯＷカウントは、毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、実際のＴＯＷカウントは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっている。実際のＴＯＷカウントを簡略化して１７ビットで表現したものがメッセージＴＯＷカウントである。

メッセージコンテンツは、メッセージタイプＩＤによって異なるが、Ｌ１帯の航法メッセージに含まれる情報と同様の情報や類似する情報を含む。

図１の説明に戻り、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、制御端子ＰＣ１、入力端子ＰＩ１及び出力端子ＰＯ１を有し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、制御端子ＰＣ２、入力端子ＰＩ２及び出力端子ＰＯ２を有する。制御端子ＰＣ１は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０をマスター又はスレーブに設定するための端子であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、制御端子ＰＣ１がハイレベルであればマスターに設定され、制御端子ＰＣ１がローレベルであればスレーブに設定される。制御端子ＰＣ２は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０をマスター又はスレーブに設定するための
端子であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、制御端子ＰＣ２がハイレベルであればマスターに設定され、制御端子ＰＣ２がローレベルであればスレーブに設定される。制御端子ＰＣ１，ＰＣ２は、一方にハイレベルの電圧が入力され、他方にローレベルの電圧が入力される。したがって、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０は、一方がマスターに設定され、他方がスレーブに設定される。本実施形態では、図１に示すように、制御端子ＰＣ１には、ハイレベルの電圧である電源電圧ＶＤＤ１が入力され、制御端子ＰＣ２には、ローレベルの電圧であるグラウンド電圧ＶＳＳ２が入力される。したがって、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、制御端子ＰＣ１によってマスターに設定され、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、制御端子ＰＣ２によってスレーブに設定される。

本実施形態の測位装置１では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とが協働して測位を行う。そのため、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０による演算処理とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０による演算処理とを同期させる必要があり、マスターであるＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、出力端子ＰＯ１を介して、スレーブであるＧＮＳＳ受信ＩＣ２０に同期信号ＳｙｎｃＯを送信する。このように、出力端子ＰＯ１は、同期信号ＳｙｎｃＯをＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の外部に出力する端子である。ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、入力端子ＰＩ２を介して、同期信号ＳｙｎｃＯを同期信号ＳｙｎｃＩ２として受信し、同期信号ＳｙｎｃＩ２に同期して演算処理を行う。このように、入力端子ＰＩ２は、同期信号ＳｙｎｃＩ２がＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の外部から入力される端子である。なお、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、スレーブとして動作するので、出力端子ＰＯ２に同期信号ＳｙｎｃＯを出力する必要はなく、出力端子ＰＯ２は使用されない端子となる。

ここで、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とは、図示しない配線基板に実装されるため、同期信号ＳｙｎｃＯが、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の出力端子ＰＯ１とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の入力端子ＰＩ２とを接続する配線を伝搬することによって遅延が生じる。そのため、同期信号ＳｙｎｃＯと同期信号ＳｙｎｃＩ２とに時間差が生じる。そこで、本実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、入力端子ＰＩ１を介して、同期信号ＳｙｎｃＯを同期信号ＳｙｎｃＩ１として受信し、同期信号ＳｙｎｃＩ１に同期して演算処理を行う。このように、入力端子ＰＩ１は、同期信号ＳｙｎｃＩ１がＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の外部から入力される端子である。

同期信号ＳｙｎｃＯが、配線基板においてＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の出力端子ＰＯ１と入力端子ＰＩ１とを接続する配線を伝搬することによって遅延が生じ、同期信号ＳｙｎｃＯと同期信号ＳｙｎｃＩ１とに時間差が生じる。その結果、同期信号ＳｙｎｃＩ１と同期信号ＳｙｎｃＩ２との時間差が小さくなり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０による演算処理とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０による演算処理との同期の精度が向上する。同期信号ＳｙｎｃＯと同期信号ＳｙｎｃＩ１との時間差がゼロに近いほど同期精度が高くなるので、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の出力端子ＰＯ１とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の入力端子ＰＩ２とを接続する配線の長さが、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の出力端子ＰＯ１とＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の入力端子ＰＩ１とを接続する配線の長さと等しいことが好ましい。

図１に示すように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、ＲＦ処理部１２、ＤＤＣ１３、ダウンサンプリング部１４、ベースバンド処理部１５、タイミング信号生成部１６及びＣＰＵ１７を有し、ＴＣＸＯ３０から出力されるクロック信号ＣＫＩに基づいて動作する。ＲＦは、Radio Frequencyの略称である。ＤＤＣは、Digital Down Converterの略称である。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。クロック信号ＣＫＩの周波数は、例えば数十ＭＨｚである。図４は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の各種信号の波形を示すタイミングチャート図であり、以下では、適宜、図４を参照して各部の機能及び動作について説明する。

ＣＰＵ１７は、制御端子ＰＣ１から入力される信号の論理レベルに基づいて、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０をマスターとして動作させるかスレーブとして動作させるかを判断する。本実施形態では、制御端子ＰＣ１からハイレベルの電圧が入力されるので、ＣＰＵ１７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０をマスターとして動作させる。具体的には、ＣＰＵ１７は、タイミング信号生成部１６を制御して同期信号ＳｙｎｃＯを出力させる。また、ＣＰＵ１７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７との通信においてマスターとして動作する。

タイミング信号生成部１６は、ＣＰＵ１７の制御のもと、同期信号ＳｙｎｃＯを出力する。図４に示すように、同期信号ＳｙｎｃＯは、一定期間ハイレベルとなる信号であり、出力端子ＰＯ１から外部に出力され、入力端子ＰＩ１から同期信号ＳｙｎｃＩ１として入力される。図４に示すように、同期信号ＳｙｎｃＩ１は同期信号ＳｙｎｃＯが遅延した信号である。

タイミング信号生成部１６は、同期信号ＳｙｎｃＩ１に同期して、タイミング信号ＴＸＭ１，Ｔｍｓ１を生成する。図４に示すように、タイミング信号ＴＸＭ１は、所定の周期で一定期間ハイレベルとなる信号である。また、タイミング信号Ｔｍｓ１は、１ｍｓのタイミングを規定する信号であり、１ｍｓ毎に一定期間ハイレベルとなる信号である。タイミング信号生成部１６は、図示しない内部カウンターによってタイミング信号ＴＸＭ１の立ち上がりをＭ回カウントする毎に、タイミング信号Ｔｍｓ１を一定期間ハイレベルにする。タイミング信号ＴＸＭ１は、ダウンサンプリング部１４及びベースバンド処理部１５に入力され、タイミング信号Ｔｍｓ１は、ＤＤＣ１３に入力される。

ＲＦ処理部１２は、各衛星２から送信されるＬ１帯の衛星信号を受信し、受信した衛星信号を中間周波数信号ＩＦ１に変換する。具体的には、ＲＦ処理部１２は、アンテナ１１が受信した信号からバンドパスフィルターによってＬ１帯の衛星信号を抽出し、抽出した衛星信号をＬＮＡによって増幅し、増幅した信号と、ＰＬＬによってクロック信号ＣＫＩを逓倍したクロック信号とをミキサーによってミキシングし、例えば数ＭＨｚの中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。ＬＮＡは、Low Noise Amplifierの略称である。ＰＬＬは、Phase Locked Loopの略称である。そして、ＲＦ処理部１２は、中間周波数帯の信号を、増幅及びローパスフィルター処理した後、ＡＤＣによってデジタル信号に変換する。例えば、ＡＤＣは、中間周波数帯の信号に対してクロック信号ＣＫＩの周期でＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号を出力する。このデジタル信号は、中間周波数信号ＩＦ１としてＤＤＣ１３に入力される。

ＤＤＣ１３は、タイミング信号Ｔｍｓ１に同期して、中間周波数信号ＩＦ１を中心周波数が０Ｈｚのデジタル信号ＤＣ１に変換する。具体的には、図４に示すように、ＤＤＣ１３は、タイミング信号Ｔｍｓ１に同期して、例えば数ＭＨｚのサイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ１の生成を開始する。サイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ１のサンプリングレートは、中間周波数信号ＩＦ１の中心周波数と同じである。ＤＤＣ１３は、中間周波数信号ＩＦ１をサイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ１とミキシングした後、ローパスフィルター処理して、中心周波数が０Ｈｚのデジタル信号ＤＣ１に変換する。デジタル信号ＤＣ１のサンプリングレートは、クロック信号ＣＫＩの周波数と一致する。

ダウンサンプリング部１４は、図４に示すように、タイミング信号ＴＸＭ１により、デジタル信号ＤＣ１をダウンサンプリングしてベースバンド信号ＢＢ１を出力する。ベースバンド信号ＢＢ１はベースバンド処理部１５に入力される。

このように、ＤＤＣ１３及びダウンサンプリング部１４は、中間周波数信号ＩＦ１をベースバンド信号ＢＢ１に変換する変換部１８として機能する。したがって、タイミング信号Ｔｍｓ１，ＴＸＭ１は、変換部１８の動作タイミングを制御する信号である。

ベースバンド処理部１５は、タイミング信号ＴＸＭ１に同期して、ベースバンド信号ＢＢ１を処理する。具体的には、ベースバンド処理部１５は、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号ＢＢ１に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理である衛星サーチを行う。衛星２は高速で移動しているため、ドップラー効果により、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が受信するＬ１帯の衛星信号の周波数は１．５７５４２ＧＨｚに対して±２ｋＨｚ程度の範囲で変動する。この変動分の周波数であるドップラー周波数は衛星信号の周波数オフセットとなるため、ベースバンド処理部２５は、衛星信号の周波数オフセットも考慮して、衛星サーチを行う。具体的には、ベースバンド処理部１５は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの位相及びチップレートを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードをＣ／Ａコードとする衛星２に同期、すなわち衛星２を捕捉したものと判断する。

なお、ＧＰＳでは、すべての衛星２が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ方式を採用している。したがって、ベースバンド処理部１５は、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能な衛星２を検索することができる。ＣＤＭＡは、Code Division Multiple Accessの略称である。

ベースバンド処理部１５は、ベースバンド信号ＢＢ１に基づいて衛星２を捕捉した場合、そのチップレートに基づいて衛星信号の周波数オフセットを算出し、ローカルコードの位相に基づいてコード位相を算出し、衛星信号の周波数オフセット及びコード位相を含む衛星捕捉情報を生成する。本実施形態では、ベースバンド処理部１５は測位演算を行わず、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報を用いて測位演算を行う。そのため、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報をＧＮＳＳ受信ＩＣ２０に送信する。具体的には、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７が、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報を取得し、取得した衛星捕捉情報をＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７に送信する。

図１に示すように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０と同様の構成であり、ＲＦ処理部２２、ＤＤＣ２３、ダウンサンプリング部２４、ベースバンド処理部２５、タイミング信号生成部２６及びＣＰＵ２７を有し、ＴＣＸＯ３０から出力されるクロック信号ＣＫＩに基づいて動作する。ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の各種信号の名称は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の各種信号の名称と異なるが類似しており、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の各種信号の波形を示すタイミングチャートは図４と同様であるため、図示を省略する。

ＣＰＵ２７は、制御端子ＰＣ２から入力される信号の論理レベルに基づいて、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０をマスターとして動作させるかスレーブとして動作させるかを判断する。本実施形態では、制御端子ＰＣ２からローレベルの電圧が入力されるので、ＣＰＵ２７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０をスレーブとして動作させる。具体的には、ＣＰＵ１７は、タイミング信号生成部２６を制御して同期信号ＳｙｎｃＯを同期信号ＳｙｎｃＩ２として受信させる。また、ＣＰＵ２７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７との通信においてスレーブとして動作する。

ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のタイミング信号生成部１６が出力した同期信号ＳｙｎｃＯは、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の入力端子ＰＩ２から同期信号ＳｙｎｃＩ２として入力される。同期信号ＳｙｎｃＩ２は同期信号ＳｙｎｃＯが遅延した信号であり、図４に示した同期信号ＳｙｎｃＩ１とほぼ等しいタイミングで一定期間ハイレベルとなる信号である。

タイミング信号生成部２６は、同期信号ＳｙｎｃＩ２に同期して、タイミング信号ＴＸＭ２，Ｔｍｓ２を生成する。タイミング信号ＴＸＭ２は、所定の周期で一定期間ハイレベ
ルとなる信号である。また、タイミング信号Ｔｍｓ２は、１ｍｓのタイミングを規定する信号であり、１ｍｓ毎に一定期間ハイレベルとなる信号である。タイミング信号生成部２６は、図示しない内部カウンターによってタイミング信号ＴＸＭ２の立ち上がりをＮ回カウントする毎に、タイミング信号Ｔｍｓ２を一定期間ハイレベルにする。タイミング信号ＴＸＭ２は、ダウンサンプリング部２４及びベースバンド処理部２５に入力され、タイミング信号Ｔｍｓ２は、ＤＤＣ２３に入力される。

ＲＦ処理部２２は、各衛星２から送信されるＬ５帯の衛星信号を受信し、受信した衛星信号を中間周波数信号ＩＦ２に変換する。具体的には、ＲＦ処理部２２は、アンテナ２１が受信した信号からバンドパスフィルターによってＬ５帯の衛星信号を抽出し、抽出した衛星信号をＬＮＡによって増幅し、増幅した信号と、ＰＬＬによってクロック信号ＣＫＩを逓倍したクロック信号とをミキサーによってミキシングし、例えば十数ＭＨｚの中間周波数帯の信号にダウンコンバートする。そして、ＲＦ処理部２２は、中間周波数帯の信号を、増幅及びローパスフィルター処理した後、ＡＤＣによってデジタル信号に変換する。例えば、ＡＤＣは、中間周波数帯の信号に対してクロック信号ＣＫＩの周期でＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号を出力する。このデジタル信号は、中間周波数信号ＩＦ２としてＤＤＣ２３に入力される。

ＤＤＣ２３は、タイミング信号Ｔｍｓ２に同期して、中間周波数信号ＩＦ２を中心周波数が０Ｈｚのデジタル信号ＤＣ２に変換する。具体的には、ＤＤＣ２３は、タイミング信号Ｔｍｓ２に同期して、例えば十数ＭＨｚのサイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ２の生成を開始する。サイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ２のサンプリングレートは、中間周波数信号ＩＦ２の中心周波数と同じである。ＤＤＣ２３は、中間周波数信号ＩＦ２をサイン波のデジタル信号Ｓｉｎｗ２とミキシングした後、ローパスフィルター処理して、中心周波数が０Ｈｚのデジタル信号ＤＣ２に変換する。デジタル信号ＤＣ２のサンプリングレートは、クロック信号ＣＫＩの周波数と一致する。

ダウンサンプリング部２４は、タイミング信号ＴＸＭ２により、デジタル信号ＤＣ２をダウンサンプリングしてベースバンド信号ＢＢ２を出力する。ベースバンド信号ＢＢ２はベースバンド処理部２５に入力される。

このように、ＤＤＣ２３及びダウンサンプリング部２４は、中間周波数信号ＩＦ２をベースバンド信号ＢＢ２に変換する変換部２８として機能する。したがって、タイミング信号Ｔｍｓ２，ＴＸＭ２は、変換部２８の動作タイミングを制御する信号である。

ベースバンド処理部２５は、タイミング信号ＴＸＭ２に同期して、ベースバンド信号ＢＢ２を処理する。具体的には、ベースバンド処理部２５は、各Ｌ５帯のコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号ＢＢ２に含まれる各コードとローカルコードの相関をとる処理である衛星サーチを行う。衛星２は高速で移動しているため、ドップラー効果により、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が受信するＬ５帯の衛星信号の周波数は１．１７６４５ＧＨｚに対して±２ｋＨｚ程度の範囲で変動する。この変動分の周波数であるドップラー周波数は衛星信号の周波数オフセットとなるため、ベースバンド処理部２５は、衛星信号の周波数オフセットも考慮して、衛星サーチを行う。具体的には、ベースバンド処理部２５は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの位相及びチップレートを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードをＬ５帯のコードとする衛星２に同期、すなわち衛星２を捕捉したものと判断する。

ベースバンド処理部２５は、ベースバンド信号ＢＢ２に基づいて衛星２を捕捉した場合、そのチップレートに基づいて衛星信号の周波数オフセットを算出し、ローカルコードの位相に基づいてコード位相を算出し、衛星信号の周波数オフセット及びコード位相を含む
衛星捕捉情報を生成する。また、本実施形態では、ＣＰＵ２７が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報を取得し、取得した衛星捕捉情報をベースバンド処理部２５に出力する。そして、ベースバンド処理部２５は、４つ以上の衛星２を捕捉できた場合、自身が生成した衛星捕捉情報と、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報とに基づいて、各衛星２から送信された衛星信号に重畳されている航法メッセージを復調し、測位演算を行う。具体的には、ベースバンド処理部２５は、各衛星捕捉情報に含まれる衛星信号の周波数オフセット及びコード位相に基づいて、捕捉した各衛星２のＬ５帯のコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号ＢＢ２とを適切なタイミングでミキシングし、各衛星２の軌道情報や時刻情報を含む航法メッセージを復調する。そして、ベースバンド処理部２５は、４つ以上の衛星２の軌道情報及び時刻情報を用いた公知の手法により測位を行う。ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７を介して、ベースバンド処理部２５による測位結果の情報を取得してもよい。

このように、本実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０はＬ１帯の衛星信号に対する演算処理を行い、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０はＬ５帯の衛星信号に対する演算処理を行う。Ｌ５帯のコードのチップレートは、Ｌ１帯のコードのチップレートの１０倍であるため、ベースバンド処理部２５による衛星捕捉の精度はベースバンド処理部１５よりも高いが、その反面、ベースバンド処理部２５による衛星捕捉の演算負荷はベースバンド処理部２５よりも大きい。そのため、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報を受信し、ベースバンド処理部２５が、受信した衛星捕捉情報に基づいて、ベースバンド信号ＢＢ２に含まれる航法メッセージを復調し、復調した航法メッセージに基づいて測位を行う。したがって、ベースバンド処理部２５は、必要最低限の衛星捕捉を行えばよいので、衛星捕捉の演算負荷が低減される。その結果、測位装置１の消費電力が低減され、バッテリー６０の持続時間が長くなる。

ただし、仮に、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０がそれぞれ任意のタイミングで演算処理を開始した場合、例えば、図５に示すように、タイミング信号Ｔｍｓ１が立ち上がる時刻ｔ１とタイミング信号Ｔｍｓ２が立ち上がる時刻ｔ２とが一致せず、ベースバンド信号ＢＢ１のデータ更新タイミングとベースバンド信号ＢＢ２のデータ更新タイミングとが一致しないことになる。そのため、ベースバンド処理部２５は、ベースバンド処理部１５がベースバンド信号ＢＢ１に基づいて生成した衛星捕捉情報を用いて、ベースバンド信号ＢＢ２に重畳された航法メッセージを正しく復調することができない。すなわち、ベースバンド処理部２５が、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報に基づいて航法メッセージを復調することを可能にするためには、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の演算処理とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の演算処理とが同期している必要がある。

そのため、本実施形態では、図６に示すように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が同期信号ＳｙｎｃＯを出力し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０がそれぞれ同期信号ＳｙｎｃＯを遅延させた同期信号ＳｙｎｃＩ１,ＳｙｎｃＩ２に基づいて演算処理を開始するようにしている。これにより、タイミング信号Ｔｍｓ１，Ｔｍｓ２が同じ時刻ｔ１に立ち上がるので、ベースバンド信号ＢＢ１のデータ更新タイミングとベースバンド信号ＢＢ２のデータ更新タイミングとが一致する。そのため、ベースバンド処理部２５は、ベースバンド処理部１５がベースバンド信号ＢＢ１に基づいて生成した衛星捕捉情報を用いて、ベースバンド信号ＢＢ２に重畳された航法メッセージを正しく復調することができる。

図１に示すように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とは同じ構成の集積回路であり、それぞれ、受信する衛星信号の周波数帯を任意の設定可能であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０はＬ１帯の衛星信号を受信するように設定され、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０はＬ５帯の衛星信号を受信するように設定されてもよい。このように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０
，２０が同じ構成の集積回路である場合、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０の開発工数が低減される。ただし、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とは同じ構成の集積回路でなくてもよく、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０はＬ１帯の衛星信号の受信に特化した構成であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０はＬ５帯の衛星信号の受信に特化した構成であってもよい。このように、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０がそれぞれ所定の周波数帯の衛星信号の受信に特化した構成の集積回路である場合、各集積回路のサイズが低減される。

なお、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は「第１集積回路」の一例であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０は「第２集積回路」の一例である。ＲＦ処理部１２は「第１受信部」の一例であり、ＲＦ処理部２２は「第２受信部」の一例である。変換部１８は「第１変換部」の一例であり、変換部２８は「第２変換部」の一例である。ベースバンド処理部１５は「第１ベースバンド処理部」の一例であり、ベースバンド処理部２５は「第２ベースバンド処理部」の一例である。出力端子ＰＯ１は「第１出力端子」の一例であり、入力端子ＰＩ１は「第１入力端子」の一例であり、入力端子ＰＩ２は「第２入力端子」の一例である。制御端子ＰＣ１は「第１制御端子」の一例であり、制御端子ＰＣ２は「第２制御端子」の一例である。ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が受信するＬ１帯の衛星信号は「第１衛星信号」の一例であり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が受信するＬ５帯の衛星信号は「第２衛星信号」の一例である。中間周波数信号ＩＦ１は「第１中間周波数信号」の一例であり、中間周波数信号ＩＦ２は「第２中間周波数信号」の一例である。ベースバンド信号ＢＢ１は「第１ベースバンド信号」の一例であり、ベースバンド信号ＢＢ２は「第２ベースバンド信号」の一例である。タイミング信号Ｔｍｓ１は「第１タイミング信号」の一例であり、タイミング信号Ｔｍｓ２は「第２タイミング信号」の一例である。タイミング信号ＴＸＭ１は「第１タイミング信号」の他の一例であり、タイミング信号ＴＸＭ２は「第２タイミング信号」の他の一例である。

１－２．測位装置の処理手順
図７は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が行う処理の手順の一例を示すフローチャート図である。図７に示すように、まず、工程Ｓ１０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０に測位開始を指示する。次に、工程Ｓ２０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のタイミング信号生成部１６が、同期信号ＳｙｎｃＯを送信する。

次に、工程Ｓ３０において、タイミング信号生成部１６が同期信号ＳｙｎｃＩ１を受信すると、工程Ｓ４０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の変換部１８が、同期信号ＳｙｎｃＩ１に基づくタイミング信号Ｔｍｓ１，ＴＸＭ１に同期して、ＲＦ処理部１２から出力される中間周波数信号ＩＦ１のベースバンド信号ＢＢ１への変換を開始する。また、工程Ｓ５０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のベースバンド処理部１５が、タイミング信号ＴＸＭ１に同期して、衛星２の捕捉を開始する。

そして、工程Ｓ８０において、測位装置１による測位を終了するまで、工程Ｓ６０において、ベースバンド処理部１５が衛星２を捕捉する毎に、工程Ｓ７０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７に、ベースバンド処理部１５が生成した衛星捕捉情報を送信する。

最後に、工程Ｓ８０において、測位装置１による測位を終了する場合、工程Ｓ９０において、ＣＰＵ１７がＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７に測位の終了を指示し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の処理が終了する。

図８は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が行う処理の手順の一例を示すフローチャート図である。図８に示すように、まず、工程Ｓ２１０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７から測位開始の指示があるまで待機し、測位開始
の指示があった場合、工程Ｓ２２０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のタイミング信号生成部２６が、同期信号ＳｙｎｃＩ２を受信するまで待機する。

そして、工程Ｓ２２０において、タイミング信号生成部２６が同期信号ＳｙｎｃＩ２を受信すると、工程Ｓ２３０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の変換部２８が、同期信号ＳｙｎｃＩ２に基づくタイミング信号Ｔｍｓ２，ＴＸＭ２に同期して、ＲＦ処理部２２から出力される中間周波数信号ＩＦ２のベースバンド信号ＢＢ２への変換を開始する。また、工程Ｓ２４０において、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のベースバンド処理部２５が、タイミング信号ＴＸＭ２に同期して、衛星２の捕捉を開始する。

そして、工程Ｓ３１０において、ＣＰＵ２７がＣＰＵ１７から測位の終了の指示を受けるまで、ベースバンド処理部２５は、工程Ｓ２５０において衛星２を捕捉する毎に、工程Ｓ２６０において捕捉した衛星２の数を更新する。また、工程Ｓ２７０において、ＣＰＵ２７が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７から衛星捕捉情報を受信するごとに、工程Ｓ２８０において、ベースバンド処理部２５が、捕捉した衛星２の数を更新する。さらに、工程Ｓ２９０において、捕捉した衛星２の数が４以上の場合は、工程Ｓ３００において、ベースバンド処理部２５が、捕捉した４つ以上の衛星２の衛星捕捉情報に基づいて、測位装置１の位置を計算する。

最後に、工程Ｓ３１０において、ＣＰＵ２７がＣＰＵ１７から測位の終了の指示を受けると、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の処理が終了する。

１－３．作用効果
以上に説明したように、本実施形態の測位装置１によれば、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０から出力される同期信号ＳｙｎｃＯによって、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がＬ１帯の衛星信号を受信してベースバンド信号ＢＢ１を抽出するタイミングと、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がＬ５帯の衛星信号を受信してベースバンド信号ＢＢ２を抽出するタイミングと、を同期させることができる。具体的には、同期信号ＳｙｎｃＯを遅延させた同期信号ＳｙｎｃＩ１，ＳｙｎｃＩ２により、変換部１８がＲＦ処理部１２から出力される中間周波数信号ＩＦ１をベースバンド信号ＢＢ１に変換するタイミングと、変換部２８がＲＦ処理部２２から出力される中間周波数信号ＩＦ２をベースバンド信号ＢＢ２に変換するタイミングとを同期させることができる。したがって、本実施形態の測位装置１によれば、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０とが協働して効率的に各衛星２の探索を行うことができるので、探索時の省電力や時間の短縮が実現される。

また、本実施形態の測位装置１によれば、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の出力端子ＰＯ１とＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の入力端子ＰＩ２とを接続する配線の長さと、出力端子ＰＯ１とＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の入力端子ＰＩ１とを接続する配線の長さとを等しくすることにより、同期信号ＳｙｎｃＯが出力端子ＰＯ１から出力されてから入力端子ＰＩ１，ＰＩ２に入力されるまでの時間を揃えることができるので、変換部１８の動作タイミングと変換部２８の動作タイミングをより正確に同期させることができる。

また、本実施形態の測位装置１によれば、Ｌ１帯の衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がマスターとなり、Ｌ５帯の衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がスレーブとなって、互いに異なる周波数帯の衛星信号を受信して効率よく衛星２を捕捉し、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が生成した衛星捕捉情報を利用して短時間で測位を行うことができる。

２．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であ
る。

例えば、上記の実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０はＬ１帯の衛星信号に対する演算処理を行い、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０はＬ５帯の衛星信号に対する演算処理を行うものとして説明したが、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０の演算処理の対象となる衛星信号の周波数帯はこれに限られない。例えば、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がＬ１帯の衛星信号に対する演算処理を行い、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がＬ２帯の衛星信号に対する演算処理を行ってもよいし、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０，２０が、同じ周波数帯の衛星信号に対する演算処理を行ってもよい。

また、上記の実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が測位演算を行っているが、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０が測位演算を行ってもよい。この場合、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０は、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のベースバンド処理部２５が生成した衛星捕捉情報を受信し、ベースバンド処理部１５が、受信した衛星捕捉情報に基づいて、ベースバンド信号ＢＢ１に含まれる航法メッセージを復調し、復調した航法メッセージに基づいて測位を行ってもよい。

また、上記の実施形態では、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がマスターであり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がスレーブであるが、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０がマスターであり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０がスレーブであってもよい。すなわち、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の制御端子ＰＣ１がローレベルであり、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の制御端子ＰＣ２がハイレベルであってもよい。この場合、ＧＮＳＳ受信ＩＣ２０が出力端子ＰＯ２から同期信号ＳｙｎｃＯを出力し、当該同期信号ＳｙｎｃＯがＧＮＳＳ受信ＩＣ１０の入力端子ＰＩ１及びＧＮＳＳ受信ＩＣ２０の入力端子ＰＩ２に入力される。また、ＧＮＳＳ受信ＩＣ１０のＣＰＵ１７とＧＮＳＳ受信ＩＣ２０のＣＰＵ２７との通信において、ＣＰＵ２７がマスターとして動作し、ＣＰＵ１７がスレーブとして動作する。

上述した各実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。

測位装置の一態様は、
第１集積回路と、
第２集積回路と、を備え、
前記第１集積回路は、
衛星から送信される第１衛星信号を受信し、前記第１衛星信号を第１中間周波数信号に変換する第１受信部と、
前記第１中間周波数信号を第１ベースバンド信号に変換する第１変換部と、
前記第１ベースバンド信号を処理する第１ベースバンド処理部と、を有し、
前記第２集積回路は、
前記衛星から送信される第２衛星信号を受信し、前記第２衛星信号を第２中間周波数信号に変換する第２受信部と、
前記第２中間周波数信号を第２ベースバンド信号に変換する第２変換部と、
前記第２ベースバンド信号を処理する第２ベースバンド処理部と、を有し、
前記第１集積回路は、前記第１変換部の動作タイミングを制御する第１タイミング信号と、前記第２集積回路の前記第２変換部の動作タイミングを制御する第２タイミング信号と、を同期させるための同期信号を前記第２集積回路に送信する。

この測位装置によれば、同期信号によって、第１集積回路が第１衛星信号を受信して第１ベースバンド信号を抽出するタイミングと、第２集積回路が第２衛星信号を受信して第２ベースバンド信号を抽出するタイミングと、を同期させることができる。したがって、この測位装置によれば、第１集積回路と第２集積回路とが協働して効率的に衛星の探索を行うことができるので、探索時の省電力や時間の短縮が実現される。

前記測位装置の一態様において、
前記第１集積回路は、前記同期信号を外部に出力する第１出力端子と、前記同期信号が外部から入力される第１入力端子と、を有し、
前記第２集積回路は、前記同期信号が外部から入力される第２入力端子を有し、
前記第１出力端子と前記第２入力端子とを接続する配線の長さは、前記第１出力端子と前記第１入力端子とを接続する配線の長さと等しくてもよい。

この測位装置によれば、同期信号が第１集積回路から出力されてから第１集積回路及び第２集積回路に入力されるまでの時間を揃えることができるので、第１変換部の動作タイミングと第２変換部の動作タイミングをより正確に同期させることができる。

前記測位装置の一態様において、
前記第１集積回路は、マスター又はスレーブに設定するための第１制御端子を有し、前記第１制御端子によってマスターに設定され、
前記第２集積回路は、マスター又はスレーブに設定するための第２制御端子を有し、前記第２制御端子によってスレーブに設定されていてもよい。

この測位装置によれば、第１集積回路がマスターとなり、第２集積回路がスレーブとなって、第１集積回路と第２集積回路とが協働して測位を行うことができる。

前記測位装置の一態様において、
前記第２衛星信号の周波数帯は、前記第１衛星信号の周波数帯よりも低くてもよい。

この測位装置によれば、第１集積回路と第２集積回路とが、互いに異なる周波数帯の衛星信号を受信して効率よく衛星を捕捉することができる。

前記測位装置の一態様において、
前記第１ベースバンド処理部は、前記第１ベースバンド信号に基づいて、前記第１衛星信号の周波数オフセット及びコード位相を含む衛星捕捉情報を生成し、
前記第１集積回路は、前記衛星捕捉情報を前記第２集積回路に送信してもよい。

この測位装置によれば、第１集積回路と第２集積回路とが、第１集積回路が生成した衛星捕捉情報を共有することができる。

前記測位装置の一態様において、
前記第２集積回路は、前記衛星捕捉情報を受信し、
前記第２ベースバンド処理部は、前記衛星捕捉情報に基づいて、前記第２ベースバンド信号に含まれる航法メッセージを復調し、前記航法メッセージに基づいて測位を行ってもよい。

この測位装置によれば、第２集積回路が、第１集積回路が生成した衛星捕捉情報を利用して短時間で測位を行うことができる。

１…測位装置、２…衛星、１０…ＧＮＳＳ受信ＩＣ、１１…アンテナ、１２…ＲＦ処理部、１３…ＤＤＣ、１４…ダウンサンプリング部、１５…ベースバンド処理部、１６…タイミング信号生成部、１７…ＣＰＵ、１８…変換部、２０…ＧＮＳＳ受信ＩＣ、２１…アンテナ、２２…ＲＦ処理部、２３…ＤＤＣ、２４…ダウンサンプリング部、２５…ベースバンド処理部、２６…タイミング信号生成部、２７…ＣＰＵ、２８…変換部、３０…ＴＣＸＯ、４０…電源ＩＣ、５０…電源ＩＣ、６０…バッテリー

Claims (6)

1. 第１集積回路と、
   第２集積回路と、を備え、
   前記第１集積回路は、
   衛星から送信される第１衛星信号を受信し、前記第１衛星信号を第１中間周波数信号に変換する第１受信部と、
   前記第１中間周波数信号を第１ベースバンド信号に変換する第１変換部と、
   前記第１ベースバンド信号を処理する第１ベースバンド処理部と、を有し、
   前記第２集積回路は、
   前記衛星から送信される第２衛星信号を受信し、前記第２衛星信号を第２中間周波数信号に変換する第２受信部と、
   前記第２中間周波数信号を第２ベースバンド信号に変換する第２変換部と、
   前記第２ベースバンド信号を処理する第２ベースバンド処理部と、を有し、
   前記第１集積回路は、前記第１変換部の動作タイミングを制御する第１タイミング信号と、前記第２集積回路の前記第２変換部の動作タイミングを制御する第２タイミング信号と、を同期させるための同期信号を前記第２集積回路に送信する、測位装置。
2. 請求項１において、
   前記第１集積回路は、前記同期信号を外部に出力する第１出力端子と、前記同期信号が外部から入力される第１入力端子と、を有し、
   前記第２集積回路は、前記同期信号が外部から入力される第２入力端子を有し、
   前記第１出力端子と前記第２入力端子とを接続する配線の長さは、前記第１出力端子と前記第１入力端子とを接続する配線の長さと等しい、測位装置。
3. 請求項１において、
   前記第１集積回路は、マスター又はスレーブに設定するための第１制御端子を有し、前記第１制御端子によってマスターに設定され、
   前記第２集積回路は、マスター又はスレーブに設定するための第２制御端子を有し、前記第２制御端子によってスレーブに設定されている、測位装置。
4. 請求項１において、
   前記第２衛星信号の周波数帯は、前記第１衛星信号の周波数帯よりも低い、測位装置。
5. 請求項１において、
   前記第１ベースバンド処理部は、前記第１ベースバンド信号に基づいて、前記第１衛星信号の周波数オフセット及びコード位相を含む衛星捕捉情報を生成し、
   前記第１集積回路は、前記衛星捕捉情報を前記第２集積回路に送信する、測位装置。
6. 請求項５において、
   前記第２集積回路は、前記衛星捕捉情報を受信し、
   前記第２ベースバンド処理部は、前記衛星捕捉情報に基づいて、前記第２ベースバンド信号に含まれる航法メッセージを復調し、前記航法メッセージに基づいて測位を行う、測位装置。