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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025003355
(43)【公開日】2025-01-09
(54)【発明の名称】受信信号の異常の検出方法および検出装置
(51)【国際特許分類】
G01S 19/22 20100101AFI20241226BHJP
G01S 19/48 20100101ALI20241226BHJP
【ＦＩ】
G01S19/22
G01S19/48
【審査請求】未請求
【請求項の数】36
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024092791
(22)【出願日】2024-06-07
(31)【優先権主張番号】P 2023101444
(32)【優先日】2023-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2024005459
(32)【優先日】2024-01-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004330
【氏名又は名称】日本無線株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126561
【弁理士】
【氏名又は名称】原嶋 成時郎
(72)【発明者】
【氏名】長保 龍
(72)【発明者】
【氏名】戸井田 有司
【テーマコード（参考）】
5J062
【Ｆターム（参考）】
5J062CC07
5J062DD05
5J062DD13
5J062FF01
5J062FF04
(57)【要約】
【課題】行路差に微小なばらつきやオフセットが生じた場合でも誤判定を抑制し、異常なＧＮＳＳ信号を精度よく検出する。
【解決手段】行路差判定部５４は、複数のＧＮＳＳ衛星から複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃに送信されたＧＮＳＳ信号を行路の差を表す行路差指標と、第１の行路差閾値とを比較し、比較結果に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する行路差の判定処理を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されたＧＮＳＳ衛星は、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。
【選択図】図１
【解決手段】行路差判定部５４は、複数のＧＮＳＳ衛星から複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃに送信されたＧＮＳＳ信号を行路の差を表す行路差指標と、第１の行路差閾値とを比較し、比較結果に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する行路差の判定処理を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されたＧＮＳＳ衛星は、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を複数のアンテナを介して受信し、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星から前記複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標と、所定の行路差閾値とを比較し、前記行路差指標と前記所定の行路差閾値との比較結果に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理を所定の周期で実行し、
直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出方法。
直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出方法。
【請求項2】
前記直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項3】
前記直前の周期に実行された前記判定において前記衛星の少なくとも１つが前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項4】
前記ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいて、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であるか否かをさらに判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項5】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星の擬似距離と所定の基準衛星の擬似距離との比較に基づいて前記衛星の前記擬似距離が正常であるか否かをさらに判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項6】
前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されている前記衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項7】
前記衛星が属する前記衛星システムの種類ごとの前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項8】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、過去に前記衛星から送信されたＧＮＳＳ信号に含まれていた送信時刻である、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項9】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、他の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている送信時刻である、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項10】
正常でないと判定された衛星についての正常でない状態を所定の時間だけ維持する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項11】
複数の衛星について前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常でないと判定されて正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記複数の衛星についての前記正常でない状態を解除する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項12】
正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記正常でないと判定された衛星についての前記正常でない状態を解除する、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項４に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項13】
正常でないと判定された衛星の数に応じて、前記正常でないと判定された前記衛星と周波数帯が異なる衛星の受信チャネル割り当て数を変化させる、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項14】
前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、
前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、
前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項15】
前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、前記第二の判定処理において推測した位置との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の受信信号の異常の検出方法。
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項16】
前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項17】
前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、前記第二の判定処理において推測した時刻との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の受信信号の異常の検出方法。
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の受信信号の異常の検出方法。
【請求項18】
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された衛星の数が、前記行路差指標に基づき前記ＧＮＳＳ信号が正常であると判定するための所定の閾値未満である場合、
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、
前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、
前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に受信信号の異常の検出方法。
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、
前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、
前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に受信信号の異常の検出方法。
【請求項19】
複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を複数のアンテナを介して受信する受信部と、
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星から前記複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標と、所定の行路差閾値とを比較し、前記行路差指標と前記所定の行路差閾値との比較結果に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理を所定の周期で実行する行路差判定部と、を備え、
前記行路差判定部は、直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出装置。
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星から前記複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標と、所定の行路差閾値とを比較し、前記行路差指標と前記所定の行路差閾値との比較結果に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理を所定の周期で実行する行路差判定部と、を備え、
前記行路差判定部は、直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする受信信号の異常の検出装置。
【請求項20】
前記行路差判定部は、前記直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項21】
前記行路差判定部は、前記直前の周期に実行された前記判定において前記衛星の少なくとも１つが前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項22】
前記ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であるか否かを判定する送信時刻判定部と、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項23】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星の擬似距離と所定の基準衛星の擬似距離との比較に基づいて前記衛星の前記擬似距離が正常であるか否かを判定する擬似距離判定部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項24】
前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されている前記衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項25】
前記衛星が属する前記衛星システムの種類ごとの前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項26】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、過去に前記衛星から送信されたＧＮＳＳ信号に含まれていた送信時刻である、
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項27】
前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、他の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている送信時刻である、
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項28】
正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が所定の時間だけ維持される、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項29】
複数の衛星について前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常でないと判定されて正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記複数の衛星についての前記正常でない状態を解除する、
ことを特徴とする請求１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項30】
正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記正常でないと判定された衛星についての前記正常でない状態を解除する、
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項２２に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項31】
正常でないと判定された衛星の数に応じて、前記正常でないと判定された前記衛星と周波数帯が異なる衛星の受信チャネル割り当て数が変化する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項32】
前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行する異常検出部と、
出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、
前記出力情報調整部は、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、
前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に受信信号の異常の検出装置。
出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、
前記出力情報調整部は、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、
前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に受信信号の異常の検出装置。
【請求項33】
前記出力情報調整部は、前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、前記第二の判定処理において推測した位置との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、
ことを特徴とする請求項３２に記載の受信信号の異常の検出装置。
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、
ことを特徴とする請求項３２に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項34】
前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行する異常検出部と、
出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、
前記出力情報調整部は、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、
前記出力情報調整部は、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、
前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、
前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項35】
前記出力情報調整部は、前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、前記第二の判定処理において推測した時刻との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項３４に記載の受信信号の異常の検出装置。
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、
前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、
ことを特徴とする請求項３４に記載の受信信号の異常の検出装置。
【請求項36】
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常と判定された衛星の数が、前記行路差指標に基づき前記ＧＮＳＳ信号が正常であると判定するための所定の閾値未満である場合、
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、
前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、
前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する手段を有する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、
前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、
前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する手段を有する、
ことを特徴とする請求項１９ないし２３のいずれか１項に記載の受信信号の異常の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ＧＮＳＳ（Ｇlobal Ｎavigation Ｓatellite Ｓystem の略；全球測位衛星システム）における受信信号の異常を検出する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
衛星から送信されたＧＮＳＳ信号を用いて移動体の位置を計測するＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳでは、衛星や地上局などの送信源から偽のＧＮＳＳ信号を送信し、偽のＧＮＳＳ信号を受信したＧＮＳＳ受信装置に誤った位置を測位させる、という被害が発生している。このような被害を防ぐために、ＧＮＳＳ信号を送信した衛星の真偽を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１には、複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を複数のアンテナによって受信し、ＧＮＳＳ信号を送信した衛星から複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差（ＧＮＳＳ信号の搬送波位相の差）が所定の行路差閾値以下である場合に、ＧＮＳＳ信号が異常であると判定する。すなわち、同じ送信元から複数の衛星になりすまして送信されたＧＮＳＳ信号は行路差が一致するため、異常であると判定されたＧＮＳＳ信号の送信元は、偽の衛星の疑いがあると判定することができる（以下、この技術を行路差一致検出ともいう）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４８０３８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
行路差一致検出では、アンテナを介してＧＮＳＳ信号を受信する複数の受信器間の時刻同期が不十分であったり、ＧＮＳＳ信号にマルチパスや雑音が発生していたり、あるいは各衛星の周回方向などの違いによって衛星ごとにＧＮＳＳ信号のドップラー周波数が異なる場合などに、その影響を受けて行路差に微小なばらつきやオフセットが生じてしまうことがある。行路差一致検出は、所定周期で実行されるが、行路差に微小なばらつきやオフセットが生じると、直前の周期の判定において行路差が所定の行路差閾値以下（すなわち、行路差一致）であるとして行路差異常に分類された衛星が、次の周期の判定では行路差が微小なばらつきやオフセットによって所定の行路差閾値よりも大きくなり（すなわち、行路差不一致）、正常なＧＮＳＳ信号であると誤判定される可能性がある。このような誤判定を抑制するには、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを予め考慮して行路差閾値を緩めればよいが（すなわち、大きな値に設定）、行路差閾値を緩めてしまうと、行路差に微小なばらつきやオフセットが生じていないときに誤判定が発生してしまう。
【0006】
そこでこの発明は、行路差に微小なばらつきやオフセットが生じた場合でも誤判定を抑制し、異常なＧＮＳＳ信号を精度よく検出することが可能な受信信号の異常の検出方法および検出装置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】
【0007】
上記課題を解決するために、この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を複数のアンテナを介して受信し、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星から前記複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標と、所定の行路差閾値とを比較し、前記行路差指標と前記所定の行路差閾値との比較結果に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理を所定の周期で実行し、直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ことを特徴とする。
【0008】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星と同じ種類の前記衛星システムに属する衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0009】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記直前の周期に実行された前記判定において前記衛星の少なくとも１つが前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0010】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいて、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であるか否かをさらに判定する、ようにしてもよい。
【0011】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星の擬似距離と所定の基準衛星の擬似距離との比較に基づいて前記衛星の前記擬似距離が正常であるか否かをさらに判定する、ようにしてもよい。
【0012】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されている前記衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0013】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記衛星が属する前記衛星システムの種類ごとの前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、ようにしてもよい。
【0014】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、過去に前記衛星から送信されたＧＮＳＳ信号に含まれていた送信時刻である、ようにしてもよい。
【0015】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、他の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている送信時刻である、ようにしてもよい。
【0016】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、正常でないと判定された衛星についての正常でない状態を所定の時間だけ維持する、ようにしてもよい。
【0017】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、複数の衛星について前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常でないと判定されて正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記複数の衛星についての前記正常でない状態を解除する、ようにしてもよい。
【0018】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記正常でないと判定された衛星についての前記正常でない状態を解除する、ようにしてもよい。
【0019】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、正常でないと判定された衛星の数に応じて、前記正常でないと判定された前記衛星と周波数帯が異なる衛星の受信チャネル割り当て数を変化させる、ようにしてもよい。
【0020】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、ようにしてもよい。
【0021】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、前記第二の判定処理において推測した位置との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、ようにしてもよい。
【0022】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、ようにしてもよい。
【0023】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、前記第二の判定処理において推測した時刻との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、ようにしてもよい。
【0024】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法は、前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された衛星の数が、前記行路差指標に基づき前記ＧＮＳＳ信号が正常であると判定するための所定の閾値未満である場合、前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する、ようにしてもよい。
【0025】
また、この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を複数のアンテナを介して受信する受信部と、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星から前記複数のアンテナ各々までの行路の差を表す行路差指標と、所定の行路差閾値とを比較し、前記行路差指標と前記所定の行路差閾値との比較結果に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理を所定の周期で実行する行路差判定部と、を備え、前記行路差判定部は、直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星は、前記所定の行路差閾値よりも、前記到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ことを特徴とする。
【0026】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記行路差判定部が、前記直前の周期に実行された前記判定において前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された前記衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0027】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記行路差判定部が、前記直前の周期に実行された前記判定において前記衛星の少なくとも１つが前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、前記第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0028】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であるか否かを判定する送信時刻判定部と、をさらに有し、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であるか否かの判定結果と、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であるか否かの判定結果とに基づいて前記測位部による前記測位情報の計算処理で使用する衛星を決定する、ようにしてもよい。
【0029】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星の擬似距離と所定の基準衛星の擬似距離との比較に基づいて前記衛星の前記擬似距離が正常であるか否かを判定する擬似距離判定部をさらに有し、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であるか否かの判定結果と、前記衛星の前記擬似距離が正常であるか否かの判定結果とに基づいて前記測位部による前記測位情報の計算処理で使用する衛星を決定する、ようにしてもよい。
【0030】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定されている前記衛星は、前記第２の行路差閾値を用いて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された場合に、前記所定の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行する、ようにしてもよい。
【0031】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記衛星が属する前記衛星システムの種類ごとの前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、ようにしてもよい。
【0032】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、過去に前記衛星から送信されたＧＮＳＳ信号に含まれていた送信時刻である、ようにしてもよい。
【0033】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号を送信した前記衛星についての前記基準送信時刻が、他の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている送信時刻である、ようにしてもよい。
【0034】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が所定の時間だけ維持される、ようにしてもよい。
【0035】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、複数の衛星について前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常でないと判定されて正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記到来方向が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記複数の衛星についての前記正常でない状態を解除する、ようにしてもよい。
【0036】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、正常でないと判定された衛星についての正常でない状態が維持されているときに、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された場合、あるいは、前記ＧＮＳＳ信号の前記送信時刻が正常であると判定された状態が所定の時間経過した場合に、前記正常でないと判定された衛星についての前記正常でない状態を解除する、ようにしてもよい。
【0037】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、正常でないと判定された衛星の数に応じて、前記正常でないと判定された前記衛星と周波数帯が異なる衛星の受信チャネル割り当て数が変化する、ようにしてもよい。
【0038】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行する異常検出部と、出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、前記出力情報調整部は、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、前記第二の判定処理において位置を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を出力し、前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、少なくとも加速度及び角速度を計測可能なセンサが計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するか、又は、位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する、ようにしてもよい。
【0039】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記出力情報調整部が、前記第二の判定処理において位置を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、前記第二の判定処理において推測した位置との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した位置を出力するか、又は、前記メッセージを出力し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を出力する、ようにしてもよい。
【0040】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記ＧＮＳＳ信号が正常であるか否かを判定する第一の判定処理を所定の周期で実行する異常検出部と、出力する情報を調整する出力情報調整部と、を備え、前記出力情報調整部は、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の全てが正常であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力し、前記第一の判定処理において前記ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かを判定する第二の判定処理を実行し、前記第二の判定処理において時刻を算出できると判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を出力し、前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力する、ようにしてもよい。
【0041】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記出力情報調整部が、前記第二の判定処理において時刻を算出できないと判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、前記第二の判定処理において推測した時刻との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する第三の判定処理を実行し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記推測した時刻を出力し、前記第三の判定処理において前記差が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を出力する、ようにしてもよい。
【0042】
この発明に係る受信信号の異常の検出装置は、前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常と判定された衛星の数が、前記行路差指標に基づき前記ＧＮＳＳ信号が正常であると判定するための所定の閾値未満である場合、前記行路差指標に基づいて前記ＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定された衛星の数が所定の範囲である場合、前記複数のアンテナの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、及び、前記複数のアンテナの測位位置を用いて計算される前記複数のアンテナどうしの間ごとの測位距離の標準偏差が所定の閾値よりも大きい場合、の少なくとも１つの場合に、前記ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、前記ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する手段を有する、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【0043】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、直前の周期に実行された判定においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星は、所定の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行するようにしているので、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを原因として発生する誤判定を抑制するとともに、異常なＧＮＳＳ信号を精度よく検出することが可能である。
【0044】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、直前の周期に実行された判定においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星は、所定の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行するようにしているので、特定の種類の衛星システムに対して偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害が行われている場合であっても、誤判定のリスクを高めることなく、その衛星システムにおける受信信号の異常を漏れなく検出することが可能となる。
【0045】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、直前の周期に実行された判定において少なくとも１つの衛星がＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、所定の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行するようにしているので、ＧＮＳＳの複数の種類の衛星システムに対して偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害が行われている場合であっても、誤判定のリスクを高めることなく、異常なＧＮＳＳ信号を漏れなく検出することが可能である。
【0046】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、ＧＮＳＳ信号の送信時刻の異常を検出するとともに衛星から複数のアンテナ各々までの行路差（ＧＮＳＳ信号の到来方向）の異常を検出するようにしているので、行路差の異常は一層確実にＧＮＳＳ信号の異常を検出することができるものの複数の衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を対象として処理を行うので検知が遅れることも考えられる一方で送信時刻の異常は衛星ごとに独立に処理を行うので検知を即時的に行うことができ、送信時刻の判定処理と行路差の判定処理とを組み合わせることでＧＮＳＳにおける受信信号の異常を相互補完的に検出してＧＮＳＳにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。
【0047】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、衛星の擬似距離の異常をさらに検出するようにした場合には、擬似距離の判定処理をさらに組み合わせることでＧＮＳＳにおける受信信号の異常を一層確実に検出してＧＮＳＳにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を一層向上させることが可能となる。
【0048】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かの判定処理を行い、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、慣性装置（加速度及び角速度を計測可能なセンサ）が計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するようにしているので、適切な位置情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。また、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、少なくとも位置が計測できないことを意味するメッセージを出力するようにしているので、異常な受信信号に基づく誤った位置情報が外部（他機器やサービスなど）で使用されることを確実に防止することが可能となる。
【0049】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、正常であると推測される位置、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、慣性装置が計測した変化量を加えることによって推測した位置とを比較し、その差が所定の閾値以上であるか否かを判定して出力情報を調整するようにしているので、より適切で有効な位置情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。
【0050】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かの判定処理を行い、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できない場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力するようにしているので、適切な時刻情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。
【0051】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できない場合には、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、正常であると推測される時刻、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻とを比較し、その差が所定の閾値以上であるか否かを判定して出力情報を調整するようにしているので、より適切で有効な時刻情報を外部（他機器やサービスなど）に出力することが可能となる。
【0052】
この発明に係る受信信号の異常の検出方法や受信信号の異常の検出装置によれば、ＧＮＳＳ信号の受信が不安定な状況を検出できるので、ＧＮＳＳ信号の異常を可能性の段階で把握することができ、異常の検出が遅れた場合であっても、偽のＧＮＳＳ信号に基づく誤った情報（位置や時刻など）の出力を防止し、受信信号の異常検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】実施の形態１に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図5】実施の形態２に係るＧＮＳＳコンパスの行路差判定部において第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを切り替えて行なわれる行路差の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図6】実施の形態３に係るＧＮＳＳコンパスの行路差判定部において第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを切り替えて行なわれる行路差の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図7】実施の形態４及び５に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図8】実施の形態４に係るのＧＮＳＳコンパスの制御ユニットにおいて行われる出力情報調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図9】実施の形態５に係るＧＮＳＳコンパスの制御ユニットにおいて行われる出力情報調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】実施の形態６に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図11】受信不安定期の例を説明するための図である。
【図12】受信不安定期の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0054】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。この実施の形態では、この発明に係る受信信号の異常の検出装置がＧＮＳＳコンパスに組み込まれる場合を例に挙げて説明する。
【0055】
（実施の形態１）
（ＧＮＳＳコンパスの全体構成）
図１は、この発明に係る受信信号の異常の検出装置を含む、実施の形態１に係るＧＮＳＳコンパス１の概略構成を示す機能ブロック図である。ＧＮＳＳコンパス１は、例えば、船舶、車両、および飛行体などの移動体に搭載されて使用される。
（ＧＮＳＳコンパスの全体構成）
図１は、この発明に係る受信信号の異常の検出装置を含む、実施の形態１に係るＧＮＳＳコンパス１の概略構成を示す機能ブロック図である。ＧＮＳＳコンパス１は、例えば、船舶、車両、および飛行体などの移動体に搭載されて使用される。
【0056】
本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１は、ＧＮＳＳ（Ｇlobal Ｎavigation Ｓatellite Ｓystem の略；全球測位衛星システム）で用いられる複数の衛星（「ＧＮＳＳ衛星」と呼ぶ）それぞれから送信される衛星信号／測位信号（「ＧＮＳＳ信号」と呼ぶ）を受信してＧＮＳＳにおける受信信号であるＧＮＳＳ信号の異常を検出する機能と自機の位置などを計算する機能とを備え、主に、制御ユニット２と、ＧＮＳＳアンテナ３と、ＧＮＳＳ受信部４と、異常検出部５と、測位部６と、を有する。ＧＮＳＳコンパス１を構成する各部は、バスを介して信号の送受を行って相互に情報伝達可能であるように接続される。
【0057】
ＧＮＳＳに含まれる衛星システムとしてはＧＰＳ（Ｇlobal Ｐositioning Ｓystem，Ｇlobal Ｐositioning Ｓatellite の略；全地球測位システム）、ＧＬＯＮＡＳＳ（ＧＬＯbal ＮＡvigation Ｓatellite Ｓystem の略）、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＢＤＳ（ＢeiＤou navigation satellite Ｓystem の略；北斗衛星導航系統）などが挙げられる。
【0058】
複数のＧＮＳＳ衛星それぞれは、当該のＧＮＳＳ衛星自身の現在位置を示すデータであるエフェメリスを含むＧＮＳＳ信号を電波として送信する。複数のＧＮＳＳ衛星それぞれから送信されるＧＮＳＳ信号には、そのＧＮＳＳ衛星が当該ＧＮＳＳ信号を電波として送信した時刻を示す情報も含まれる。
【0059】
制御ユニット２は、ＧＮＳＳコンパス１を構成する各部の動作を制御する機能を備え、例えば、ＧＮＳＳ信号の異常の検出やＧＮＳＳコンパス１の位置などの計算などに纏わる演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit の略）を有する装置として構成される。
【0060】
制御ユニット２は、また、中央処理装置（ＣＰＵ）がＧＮＳＳ信号の異常の検出やＧＮＳＳコンパス１の位置などの計算などに纏わる演算処理を行う際に利用するプログラム、各種の情報、およびデータなどを記憶して格納などするための記憶領域となったり中央処理装置（ＣＰＵ）が前記演算処理を行う際に生成されるデータや情報などを一時的に記憶などするための作業領域となったりする機能を備え、例えば、読み取り専用の記憶装置であるＲＯＭ（Ｒead Ｏnly Ｍemory の略）、読み出しおよび書き込み可能な記憶装置であるＲＡＭ（Ｒandom Ａccess Ｍemory の略）、ならびにハードディスクのうちの少なくとも１つを有する装置として構成される。
【0061】
制御ユニット２は、ＧＮＳＳコンパス１の動作を制御するためのプログラム（「制御プログラム」と呼ぶ）を中央処理装置（ＣＰＵ）が実行することにより、制御プログラムに従ってＧＮＳＳコンパス１を構成する各部の処理の開始、内容、および終了を統制して制御する。
【0062】
ＧＮＳＳ受信部４は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_i（但し、ｉ：複数のＧＮＳＳ衛星を相互に区別して各々を識別するための各衛星に固有の番号）それぞれから送信されるＧＮＳＳ信号を受信するための装置であり、各々がＧＮＳＳアンテナ３を備える少なくとも２個のＧＮＳＳ受信器から構成される。この実施の形態では、ＧＮＳＳ受信部４が３個のＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃから構成され、ＧＮＳＳ受信器４ＡがＧＮＳＳアンテナ３Ａを備え、ＧＮＳＳ受信器４ＢがＧＮＳＳアンテナ３Ｂを備え、ＧＮＳＳ受信器４ＣがＧＮＳＳアンテナ３Ｃを備える。
【0063】
３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、ＧＮＳＳコンパス１が搭載される移動体上に、所定の間隔で相互に離間して配置されて固定される。この実施の形態では、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが正三角形の頂点の位置それぞれに配置される（図２参照）。
【0064】
ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしを結ぶ線分を「基線」と呼ぶ。ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間の距離である基線の寸法は、ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの配置の設計値として既知である。この実施の形態では、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの間の基線ＡＢの寸法、ＧＮＳＳアンテナ３ＢとＧＮＳＳアンテナ３Ｃとの間の基線ＢＣの寸法、およびＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｃとの間の基線ＡＣの寸法はいずれも既知である。ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間の距離である基線の寸法は、ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ間の干渉を避けるため、１波長以上（通常は、数波長程度）に設定される。
【0065】
各ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iそれぞれから送信されるＧＮＳＳ信号をＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを介して受信して電気信号（特に、デジタル信号）に変換して出力する。
【0066】
ＧＮＳＳ信号は、搬送波に重畳されて電波（「ＧＮＳＳ電波」と呼ぶ）としてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから逐次送信される。各ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、ＧＮＳＳ電波を受信し、前記ＧＮＳＳ電波を復調してＧＮＳＳ信号を取り出す。そして、前記ＧＮＳＳ信号がＧＮＳＳ受信部４から出力される。
【0067】
制御プログラムを制御ユニット２の中央処理装置（ＣＰＵ）が実行することにより、制御ユニット２内に異常検出部５および測位部６が構成される。
【0068】
異常検出部５は、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ信号の異常を検出して検出結果を出力するための装置である。
【0069】
測位部６は、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ信号を用いて測位情報を計算して出力するための装置である。
【0070】
測位部６によって計算される測位情報は、特定の項目には限定されないものの、例えば、自機の位置、方位、および姿勢（例えば、ローリング、ピッチング、旋回率（ＲＯＴ））などのうちの少なくとも１つが挙げられる。測位部６による測位情報の計算処理は、周知の技術が適用され得るとともにこの発明では特定の項目や手法などには限定されないので、詳細な説明を省略する。
【0071】
測位部６は、異常検出部５から出力されるＧＮＳＳ信号の異常の検出結果に基づいて、測位情報の計算処理で使用する衛星群から排除するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを決定する（言い換えると、測位情報の計算処理で使用するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを決定する）。
【0072】
（異常検出部の処理内容）
実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号を複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを介して受信して、ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいてＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かを判定し、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと所定の基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの比較に基づいてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iが正常であるか否かを判定するとともに、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々までの行路の差を表す指標に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、ようにしている。
実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号を複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを介して受信して、ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいてＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かを判定し、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと所定の基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの比較に基づいてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iが正常であるか否かを判定するとともに、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々までの行路の差を表す指標に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する、ようにしている。
【0073】
また、上記の受信信号の異常の検出方法を実施する機器としての受信信号の異常の検出装置を含む、実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号を複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを介して受信するＧＮＳＳ受信部４と、ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との比較に基づいてＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かを判定する送信時刻判定部５１と、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと所定の基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの比較に基づいてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iが正常であるか否かを判定する擬似距離判定部５２と、ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々までの行路の差を表す指標に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する行路差判定部５４と、測位情報を計算する測位部６と、を有し、ＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かの判定結果とＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かの判定結果とＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iが正常であるか否かの判定結果とに基づいて測位部６による測位情報の計算処理で使用するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを決定する、ようにしている。
【0074】
異常検出部５は、ＧＮＳＳ信号の異常を検出するための装置であり、ＧＮＳＳ受信部４（尚、各々がＧＮＳＳアンテナ３（具体的には、３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちのいずれか）を備える３個のＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃから構成される）から所定の周期で出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号の入力を受け、前記ＧＮＳＳ信号に基づいてＧＮＳＳにおける受信信号であるＧＮＳＳ信号の異常を検出するための演算処理（「異常検出演算処理」と呼ぶ）を実行する。異常検出演算処理は、ＧＮＳＳ受信部４からＧＮＳＳ信号が出力される所定の周期に合わせて前記所定の周期で実行されるようにしてもよく、或いは、前記所定の周期とは異なる周期で実行されるようにしてもよい。
【0075】
異常検出部５は、送信時刻判定部５１、擬似距離判定部５２、行路差計算部５３、および行路差判定部５４を備える。
【0076】
送信時刻判定部５１は、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号の入力を受け、前記ＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かを判定する。送信時刻判定部５１によって行われる処理のことを「送信時刻の判定処理」と呼ぶ。
【0077】
送信時刻判定部５１は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに、ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と所定の基準送信時刻との差の絶対値が所定の時刻差閾値以上であるか否かを判断する。
【0078】
基準送信時刻は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに設定されるようにしてもよく、或いは、すべてのＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに共通のものとして設定されるようにしてもよい。
【0079】
基準送信時刻がＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに設定される場合、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての基準送信時刻として、過去に当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されたＧＮＳＳ信号に含まれていて取得されて記憶された送信時刻に前記ＧＮＳＳ信号を受信した時点からの経過時間が加えられた時刻が用いられるようにしてもよい。
【0080】
経過時間は、例えば、経過時間の計測機器としてＧＮＳＳ受信部４に温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ：Ｔemperature Ｃompensated Ｃrystal Ｏscillators の略）が搭載され、前記温度補償水晶発振器が用いられて計測される。この場合、時間経過とともに変化する経過時間の計測機器（例えば、温度補償水晶発振器）の誤差やＧＮＳＳ衛星Ｓ_iのドップラーシフトのずれが考慮されて経過時間が補正されるようにしてもよい。なお、ドップラーシフトは、ドップラー効果によって生じる、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ電波の搬送波周波数とＧＮＳＳ受信部４（具体的には、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）における受信周波数との周波数差として求められる。
【0081】
ＧＮＳＳ信号の送信時刻が正常であるか否かを判定する際には（即ち、送信時刻の判定処理では）、ＧＮＳＳ信号の送信時刻の小数部のみが使用されるようにしてもよい。
【0082】
時刻差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。時刻差閾値は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての基準送信時刻として当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについて過去に取得された送信時刻に経過時間が加えられた時刻が用いられる場合は、例えば１～３ミリ秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0083】
送信時刻判定部５１は、ＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と基準送信時刻との差の絶対値が時刻差閾値以上であるとき、前記ＧＮＳＳ信号は送信時刻が異常であるとして、前記ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを送信時刻異常に分類する。
【0084】
一方、基準送信時刻がすべてのＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに共通のものとして設定される場合、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての基準送信時刻として、他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_j（但し、ｊ：複数のＧＮＳＳ衛星を相互に区別して各々を識別するための各衛星に固有の番号であり、ｉ≠ｊ；以下同じ）から送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻が用いられるようにしてもよい。他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_jとしては、例えば、当該の（若しくは、直近の）異常検出演算処理の実行時点においてＧＮＳＳ受信部４によってＧＮＳＳ信号が受信されている複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの中から、衛星の仰角が最も大きい衛星が選択される。
【0085】
この場合は、送信時刻判定部５１は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と前記ＧＮＳＳ信号の受信時刻との差と、他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_jから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と前記ＧＮＳＳ信号の受信時刻との差と、の差の絶対値が所定の時刻差閾値以上であるか否かを判断する。ＧＮＳＳ信号の受信時刻は、ＧＮＳＳ受信部４が保有する時計機能／時刻情報によって特定される。ＧＮＳＳ受信部４が保有する時計機能／時刻情報は、複数のＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃに共通の機器としてＧＮＳＳ受信部４に搭載される例えば温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）から供給される。
【0086】
時刻差閾値は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての基準送信時刻として他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_jから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻が用いられる場合は、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iのＧＮＳＳに含まれる衛星システムの種類（例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢＤＳ）と前記他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_jのＧＮＳＳの種類との組み合わせに応じて異なる値に設定されるようにしてもよい。例えば、ＧＰＳどうしの組み合わせの場合は時刻差閾値が２０～３０ミリ秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定され、ＧＰＳとＢＤＳとの組み合わせの場合は時刻差閾値が９０～１１０ミリ秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0087】
送信時刻判定部５１は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と前記ＧＮＳＳ信号の受信時刻との差と、他のＧＮＳＳ衛星Ｓ_jから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と前記ＧＮＳＳ信号の受信時刻との差と、の差の絶対値が時刻差閾値以上であるとき、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号は送信時刻が異常であるとして、前記ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを送信時刻異常に分類する。
【0088】
そして、送信時刻判定部５１は、送信時刻異常に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報を送信時刻異常の衛星情報として測位部６へと出力する。
【0089】
次に、擬似距離判定部５２は、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号の入力を受け、前記ＧＮＳＳ信号を送信したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離が正常であるか否かを判定する。擬似距離判定部５２によって行われる処理のことを「擬似距離の判定処理」と呼ぶ。
【0090】
擬似距離は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されてＧＮＳＳアンテナ３を介して受信されるＧＮＳＳ信号の伝搬距離であり、受信したＧＮＳＳ信号（別言すると、ＧＮＳＳ電波）がＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信された時刻とＧＮＳＳアンテナ３を介して受信された時刻との差（謂わば、ＧＮＳＳ信号の伝搬時間）から定まる距離である。
【0091】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iは、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからＧＮＳＳ信号（ＧＮＳＳ電波）が送信された時刻と、ＧＮＳＳアンテナ３を介して前記ＧＮＳＳ信号（ＧＮＳＳ電波）が受信された時刻との差に、電波の伝搬速度（具体的には、光速）を乗じることで算出される。
【0092】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからＧＮＳＳ信号が送信された時刻は当該ＧＮＳＳ信号に含まれている。また、ＧＮＳＳアンテナ３を介してＧＮＳＳ信号が受信された時刻は、ＧＮＳＳ受信部４が保有する時計機能／時刻情報によって特定される。ＧＮＳＳ受信部４が保有する時計機能／時刻情報は、複数のＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃに共通の機器としてＧＮＳＳ受信部４に搭載される例えば温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）から供給される。なお、ＧＮＳＳ信号が送信された時刻と受信された時刻との差に相当するＧＮＳＳ信号の伝搬時間は、Ｃ／Ａコードの位相のずれ量に基づいて特定されるようにしてもよい。なお、Ｃ／Ａコードは、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに固有のコードであり、送信元を示す情報として機能する。
【0093】
擬似距離判定部５２は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに、当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと所定の基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの差の絶対値が所定の擬似距離差閾値よりも大きいか否かを判断する。基準衛星Ｓrとしては、例えば、当該の（若しくは、直近の）異常検出演算処理の実行時点においてＧＮＳＳ受信部４によってＧＮＳＳ信号が受信されている複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの中から、衛星の仰角が最も大きい衛星が選択される。
【0094】
擬似距離差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えばＧＮＳＳ衛星の軌道を前提としたときにＧＮＳＳ衛星どうしの擬似距離の差として想定される最大値が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。擬似距離差閾値は、例えば１～２ｋｍ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0095】
擬似距離判定部５２は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの差の絶対値が擬似距離差閾値よりも大きいとき、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは擬似距離が異常であるとして、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを擬似距離異常に分類する。
【0096】
擬似距離判定部５２は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの擬似距離ρ_iと基準衛星Ｓrの擬似距離ρrとの差の絶対値が擬似距離差閾値よりも大きいことに加えて、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の信号強度／受信強度が所定の閾値よりも高いときに、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは擬似距離が異常であるとして、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを擬似距離異常に分類するようにしてもよい。
【0097】
そして、擬似距離判定部５２は、擬似距離異常に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報を擬似距離異常の衛星情報として測位部６へと出力する。
【0098】
次に、行路差計算部５３は、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号の入力を受け、前記ＧＮＳＳ信号の情報を用いてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから各ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃまでの行路の差を計算する。行路差計算部５３および行路差判定部５４によって行われる処理のことを「行路差の判定処理」と呼ぶ。
【0099】
行路差計算部５３は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに、複数のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが所定の間隔で相互に離間して配置されていることに起因して生じる、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから各ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃまでの行路の差（絶対値）を、ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間ごとに、つまり２個のＧＮＳＳアンテナ３の組み合わせごとに、計算する。
【0100】
図３は行路の差を説明する図である。行路の差は実際には３次元で求められるが、行路の差の原理の説明として図３では２次元で説明する。図３に示す例では、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2とのそれぞれについてＧＮＳＳアンテナ３Ａまでの行路とＧＮＳＳアンテナ３Ｂまでの行路との差（即ち、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの間における行路差）を取り上げて説明する。
【0101】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1からＧＮＳＳアンテナ３Ａまでの行路とＧＮＳＳアンテナ３Ｂまでの行路との差Ｃ_1ABは下記の数式１のように表され、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2からＧＮＳＳアンテナ３Ａまでの行路とＧＮＳＳアンテナ３Ｂまでの行路との差Ｃ_2ABは下記の数式２のように表される（図３（Ａ）参照）。
（数１） Ｃ_1AB ＝ Ｌ_AB×ｃｏｓ(θ_1)
（数２） Ｃ_2AB ＝ Ｌ_AB×ｃｏｓ(θ_2)
ここに、
Ｌ_AB：ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの間の基線ＡＢの寸法
θ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1の仰角
θ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2の仰角
（数１） Ｃ_1AB ＝ Ｌ_AB×ｃｏｓ(θ_1)
（数２） Ｃ_2AB ＝ Ｌ_AB×ｃｏｓ(θ_2)
ここに、
Ｌ_AB：ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの間の基線ＡＢの寸法
θ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1の仰角
θ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2の仰角
【0102】
上記の数式１のように表されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_1からＧＮＳＳアンテナ３Ａまでの行路とＧＮＳＳアンテナ３Ｂまでの行路との差Ｃ_1ABは下記の数式３に従って計算される。また、上記の数式２のように表されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_2からＧＮＳＳアンテナ３Ａまでの行路とＧＮＳＳアンテナ３Ｂまでの行路との差Ｃ_2ABは下記の数式４に従って計算される。
（数３） Ｃ_1AB ＝ λ_1×(Ｎ_1＋Ｐ_1AB)
（数４） Ｃ_2AB ＝ λ_2×(Ｎ_2＋Ｐ_2AB)
ここに、
λ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波の搬送波の波長
λ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波の搬送波の波長
Ｎ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波の整数値バイアス（サイクル以上）
Ｎ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波の整数値バイアス（サイクル以上）
Ｐ_1AB：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波のアンテナ間一重差（サイクル未満）
Ｐ_2AB：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波のアンテナ間一重差（サイクル未満）
（数３） Ｃ_1AB ＝ λ_1×(Ｎ_1＋Ｐ_1AB)
（数４） Ｃ_2AB ＝ λ_2×(Ｎ_2＋Ｐ_2AB)
ここに、
λ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波の搬送波の波長
λ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波の搬送波の波長
Ｎ_1：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波の整数値バイアス（サイクル以上）
Ｎ_2：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波の整数値バイアス（サイクル以上）
Ｐ_1AB：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1のＧＮＳＳ電波のアンテナ間一重差（サイクル未満）
Ｐ_2AB：ＧＮＳＳ衛星Ｓ_2のＧＮＳＳ電波のアンテナ間一重差（サイクル未満）
【0103】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差Ｐ_iXYは（但し、Ｘ、Ｙ：複数のＧＮＳＳアンテナ３を相互に区別して各々を識別するためのアンテナ記号であり、Ｘ≠Ｙ；以下同じ）、２つのＧＮＳＳアンテナ３（図３に示す例では、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂ）に対する１つのＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの搬送波位相積算値の差である。
【0104】
行路差計算部５３は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに、２個のＧＮＳＳアンテナ３の組み合わせごとに、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからＧＮＳＳアンテナＸまでの行路とＧＮＳＳアンテナＹまでの行路との差Ｃ_iXYを計算する。
【0105】
次に、行路差判定部５４は、行路差計算部５３によって計算されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごと且つ２個のＧＮＳＳアンテナ３の組み合わせごとの行路の差Ｃ_iXYが正常であるか否かを判定する。
【0106】
ここで、図３に示す例において、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2とは通常は相互に異なる空間位置に存在するのでＧＮＳＳコンパス１（具体的には、ＧＮＳＳアンテナ３）からみた衛星各々の仰角θ_1と仰角θ_2とが相互に異なる。そして、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1の仰角θ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2の仰角θ_2とが相互に異なるので、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1についての行路の差Ｃ_1ABとＧＮＳＳ衛星Ｓ_2についての行路の差Ｃ_2ABとは相互に異なる（図３（Ａ）ならびに上記の数式１、数式２参照）。
【0107】
これに対し、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2とがどちらも同じ空間位置に存在する場合にはＧＮＳＳコンパス１（具体的には、ＧＮＳＳアンテナ３）からみた衛星各々の仰角θ_1と仰角θ_2とが同じになる（図３（Ｂ）参照）。そして、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1の仰角θ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2の仰角θ_2とが同じ場合は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1についての行路の差Ｃ_1ABとＧＮＳＳ衛星Ｓ_2についての行路の差Ｃ_2ABとは同じになる（上記の数式１、数式２参照）。
【0108】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1の仰角θ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2の仰角θ_2とが同じになる場合として、例えば、複数のＧＮＳＳ衛星の測位情報および軌道情報を含んだ信号が単一の送信アンテナから発信されている場合が考えられ、言い換えると、複数のＧＮＳＳ衛星からＧＮＳＳ信号（別言すると、ＧＮＳＳ電波）が送信されているように見せかけたうえで単一の送信アンテナ（言い換えると、同一の地点；尚、地上に設置されているアンテナ局を含む）から複数のＧＮＳＳ信号が発信されている場合が考えられ、つまり単一の送信アンテナ／同一の地点から複数の偽のＧＮＳＳ信号が送信されている場合が挙げられる。この点において、この発明における「複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号」は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからＧＮＳＳ信号が送信されているように見せかけたうえで単一の送信アンテナ／同一の地点から発信される信号を含む。
【0109】
そこで、行路差判定部５４は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差（絶対値）Ｃ_iXYどうしの差（行路差指標）と、所定の行路差閾値（以下、第１の行路差閾値という）とを比較し、その比較結果に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理（行路差の判定処理）を所定の周期で実行する。
【0110】
より具体的には、行路差判定部５４は、ＧＮＳＳアンテナ３どうしの間ごとに、つまり２個のＧＮＳＳアンテナ３の組み合わせごとに、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差（絶対値）Ｃ_iXYのうちの最大値と最小値との差（行路差指標）を求め、求めた行路差指標が第１の行路差閾値以下であるとき、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する。
【0111】
また、行路差判定部５４は、直前の周期に実行された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星（すなわち、行路差異常に分類された衛星）については、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。
【0112】
ここで、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値とは、第１の行路差閾値よりも大きな値を有する閾値であり、第１の行路差閾値と第２の行路差閾値との関係は、「第１の行路差閾値＜第２の行路差閾値」となる。これによれば、受信器間の時刻同期が不十分であったり、ＧＮＳＳ信号にマルチパスや雑音が発生していたり、あるいは各衛星の周回方向などの違いによって衛星ごとにＧＮＳＳ信号のドップラー周波数が異なる、などの影響を受けて行路差に微小なばらつきやオフセットが生じた場合でも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて行路差の判定処理を実行することで、本来は異常であると判定されるべきＧＮＳＳ信号が、誤って正常であると判定されるのを抑制することができる。
【0113】
行路差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば実際には単一の送信アンテナ／同一の地点から複数のＧＮＳＳ信号が送信されているとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。また、第２の行路差閾値は、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃの時刻同期精度や、マルチパスまたは雑音の発生頻度や発生量、ＧＮＳＳ信号のドップラー周波数の変化、ＧＮＳＳコンパス１ごとの個体差などに基づいて、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを特定し、これらの影響を受けないように第１の行路差閾値よりも大きな値に適宜設定される。
【0114】
ここで、上記の行路差の判定処理の作用について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。行路差判定部５４は、当該の処理時点において行路差計算部５３から出力される、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちの２個のＧＮＳＳアンテナの組み合わせごと（言い換えると、基線ＡＢ、ＢＣ、ＡＣごと）の、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_i別の、当該のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iのＧＮＳＳアンテナＸ－Ｙ間における行路差Ｃ_iXYの入力を受ける。行路差判定部５４は、入力されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iのＧＮＳＳアンテナＸ－Ｙ間における行路差Ｃ_iXYのうち、最大値と最小値との差（行路差指標）を求め、下記の処理を行う。
【0115】
行路差判定部５４は、行路差指標の算出に用いられた２個のＧＮＳＳ衛星が、直前の周期の行路差の判定処理で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星であるか否かを確認する（ステップＳ１）。
【0116】
行路差判定部５４は、ステップＳ１にて行路差異常に分類されていないＧＮＳＳ衛星であると確認できた場合には（ステップＳ１でＮＯ）、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。行路差指標が第１の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ２でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0117】
行路差判定部５４は、次の周期のステップＳ１において、行路差指標の算出に用いられたＧＮＳＳ衛星が、直前の周期の判定で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星か否かを確認し、行路差異常に分類されているＧＮＳＳ衛星であると確認できた場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、行路差指標が第２の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。行路差指標が第２の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0118】
また、ステップＳ４の判定において、行路差指標が第２の行路差閾値よりも大きいときには（ステップＳ４でＮＯ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差正常に分類する（ステップＳ５）。
【0119】
ステップＳ５にて行路差正常に分類された当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは、次の周期の行路差の判定処理において、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１、Ｓ２）。
【0120】
このように、第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを適宜切り替えて行路差の判定処理を行なうことにより、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを原因として発生する誤判定を抑制するとともに、異常なＧＮＳＳ信号を精度よく検出することが可能である。
【0121】
複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であると判定する際の、衛星数の下限が設定されるようにしてもよい。例えば、２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差Ｃ_iXYのうちの最大値と最小値との差が行路差閾値以下であるときは前記２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは行路差異常に分類されない一方で、３個以上のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差Ｃ_iXYのうちの最大値と最小値との差が行路差閾値以下であるときは前記３個以上のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは行路差異常に分類されるようにしてもよい。この場合の衛星数の下限は、特定の値には限定されないものの、例えば３～５程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0122】
行路差異常を判定する際の複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを全て同じ種類の衛星システムに属する衛星とし、衛星が属する衛星システムの種類ごと、つまり、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢＤＳなどごとに行路差異常を判定してもよい。例えば、２個のＧＰＳ衛星についての行路の差のうちの最大値と最小値との差が行路差閾値以下であるときは前記２個のＧＰＳ衛星は行路差異常に分類されない一方で、３個以上のＧＰＳ衛星についての行路の差のうちの最大値と最小値との差が行路差閾値以下であるときは前記３個以上のＧＰＳ衛星は行路差異常に分類されるようにしてもよい。この場合の衛星数の下限は、特定の値には限定されないものの、例えば３～５程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0123】
ここで、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが相互に異なる空間位置に存在する場合には前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差Ｐ_iXYは通常は相互に異なるのに対して、単一の送信アンテナ／同一の地点から複数のＧＮＳＳ信号が送信されている場合には複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差Ｐ_iXYは同じになる。そこで、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとの行路差の判定処理において、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差Ｐ_iXYが検証されるようにしてもよい（上記の数式３、数式４参照）。
【0124】
なお、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1とＧＮＳＳ衛星Ｓ_2とが相互に異なる空間位置に存在してＧＮＳＳ衛星Ｓ_1についての行路の差Ｃ_1ABとＧＮＳＳ衛星Ｓ_2についての行路の差Ｃ_2ABとが実際には異なるにもかかわらず前記２つのＧＮＳＳ衛星Ｓ_1、Ｓ_2についてのアンテナ間一重差Ｐ_1AB、Ｐ_2ABがたまたま同じになることも考えられる。しかしながら、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_1、Ｓ_2は移動しているので、前記の状態が長く（例えば、数秒以上）続くことはない。また、ＧＮＳＳアンテナ３どうしの間ごとに基線の方向が異なるので、例えば、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの組み合わせにおいて２つのＧＮＳＳ衛星Ｓ_1、Ｓ_2についてのアンテナ間一重差Ｐ_1AB、Ｐ_2ABがたまたま同じになったとしても、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｃとの組み合わせにおいて前記２つのＧＮＳＳ衛星Ｓ_1、Ｓ_2についてのアンテナ間一重差Ｐ_1AB、Ｐ_2ACは同じにはならない。
【0125】
複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差Ｐ_iXYを検証する場合は、行路差判定部５４は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差（絶対値）Ｐ_iXYどうしの差（行路差指標）と、所定の行路差閾値（以下、第１の行路差閾値という）とを比較し、その比較結果に基づいてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かを判定する処理（行路差の判定処理）を所定の周期で実行する。
【0126】
より具体的には、行路差判定部５４は、ＧＮＳＳアンテナ３どうしの間ごとに、つまり２個のＧＮＳＳアンテナ３の組み合わせごとに、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差（絶対値）Ｐ_iXYのうちの最大値と最小値との差（行路差指標）を求め、求めた行路差指標が第１の行路差閾値以下であるとき、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する。
【0127】
また、行路差判定部５４は、直前の周期に実行された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星（すなわち、行路差異常に分類された衛星）については、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。
【0128】
ここで、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値とは、第１の行路差閾値よりも大きな値を有する閾値であり、第１の行路差閾値と第２の行路差閾値との関係は、「第１の行路差閾値＜第２の行路差閾値」となる。
【0129】
この場合の第１の行路差閾値も、特定の値に限定されるものではなく、例えば実際には単一の送信アンテナ／同一の地点から複数のＧＮＳＳ信号が送信されているとしても機械誤差などに起因して生じると想定される誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。また、第２の行路差閾値は、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃの時刻同期精度や、マルチパスまたは雑音の発生頻度や発生量、ＧＮＳＳ信号のドップラー周波数の変化、ＧＮＳＳコンパス１ごとの個体差などに基づいて、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを特定し、これらの影響を受けないように第１の行路差閾値よりも大きな値に適宜設定される。
【0130】
なお、行路差閾値として複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについてのアンテナ間一重差（絶対値）Ｐ_iXYどうしの差を用い、行路差の判定処理を行なう場合の処理手順は、図４に示すフローチャートと同様であるため、詳しい説明は省略する。
【0131】
このように、第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを適宜切り替えて行路差の判定処理を行なうことにより、行路差に生じる微小なばらつきやオフセットを原因として発生する誤判定を抑制することが可能である。
【0132】
上述したとおり、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとの行路差の判定処理に用いられる、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから各ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃまでの行路の差を表す、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差Ｃ_iXYやアンテナ間一重差Ｐ_iXYのことを「行路差指標」と呼ぶ。
【0133】
そして、行路差判定部５４は、行路差異常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向異常）に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報を行路差異常の衛星情報として測位部６へと出力する。
【0134】
上記の各判定処理において送信時刻異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_i、擬似距離異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_i、および行路差異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは測位部６による測位情報の計算処理で使用する衛星群から排除され、排除された前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号は測位部６による測位情報の計算処理には使用されない。
【0135】
測位部６が計算する測位情報の項目（具体的には、自機の位置、方位、および姿勢など）ごとに、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常のうちのいずれの異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを排除するかが設定されるようにしてもよい。例えば、あくまで説明のための一例として挙げると、自機の位置を計算する際には送信時刻異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは排除される一方で擬似距離異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iおよび行路差異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは排除されないようにするとともに、自機の方位や姿勢を計算する際には送信時刻異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_i、擬似距離異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_i、および行路差異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iのすべてが排除されるようにしてもよい。
【0136】
送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_i（言い換えると、正常でないと判定されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_i）は前記の異常に分類される状態（言い換えると、前記正常でない状態）が所定の異常保持時間だけ維持される（そして、前記の異常に分類される状態が維持される間は前記の判定処理は行われない）ようにしてもよい。
【0137】
異常保持時間は、特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば正常な（言い換えると、測位部６による測位情報の計算処理に使用される）ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が極端に減る事態を回避することやＧＮＳＳコンパス１が搭載される移動体の移動に伴う正常なＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの捕捉の可能性を確保することが考慮されるなどしたうえで、適当な時間長さに適宜設定される。異常保持時間は、ゼロに設定されるようにしてもよい。この場合はすなわち、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとの、送信時刻の判定処理、擬似距離の判定処理、および行路差の判定処理は、異常検出演算処理を実行するたびに毎回行われる。
【0138】
異常保持時間は、異常の種類ごとに設定されるようにしてもよい。すなわち、送信時刻異常に分類される場合と、擬似距離異常に分類される場合と、行路差異常に分類される場合とで、異常保持時間が、すべて同じ時間長さに設定されるようにしてもよく、或いは、相互に異なる時間長さに設定されるようにしてもよい。
【0139】
異常に分類される状態が異常保持時間だけ維持される場合は、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが、前記異常保持時間の経過後に直ちに異常の分類から外されてＧＮＳＳ信号の受信対象の衛星（そして、上記の各判定処理の対象の衛星）とされるようにしてもよい。または、前記異常保持時間中に異常に分類されない状態（ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常な状態）であると判定された場合に、直ちに異常の分類から外されてＧＮＳＳ信号の受信対象の衛星（そして、上記の各判定処理の対象の衛星）とされるようにしてもよい。あるいは、前記異常保持時間中にＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定された状態が所定時間経過した場合（すなわち、所定の正常継続時間だけ維持されたとき）に、異常の分類から外されてＧＮＳＳ信号の受信対象の衛星（そして、上記の各判定処理の対象の衛星）とされるようにしてもよい。
【0140】
正常継続時間は、特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば正常な（言い換えると、測位部６による測位情報の計算処理に使用される）ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が極端に減る事態を回避することが考慮されるなどしたうえで、適当な時間長さに適宜設定される。
【0141】
正常継続時間は、異常の種類ごとに設定されるようにしてもよい。すなわち、送信時刻異常に分類される場合と、擬似距離異常に分類される場合と、行路差異常に分類される場合とで、正常継続時間が、すべて同じ時間長さに設定されるようにしてもよく、或いは、相互に異なる時間長さに設定されるようにしてもよい。
【0142】
ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されている状態で、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号に含まれている当該ＧＮＳＳ信号の送信時刻と基準送信時刻との差の絶対値が時刻差閾値未満になった場合に、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての異常は解消されたと判断して、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが異常の分類から外される（言い換えると、前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの異常の状態が解除される）ようにしてもよい。また、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが行路差異常に分類されている状態で、前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路の差（絶対値）Ｃ_iXYどうしの差が行路差閾値より大きくなった場合に、前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iについての行路差異常は解消されたと判断して、前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが行路差異常の分類から外される（言い換えると、前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの異常の状態が解除される）ようにしてもよい。
【0143】
ＧＮＳＳコンパス１に付随する、例えばモニタやスピーカを備える出力装置（図示していない）が設けられて、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）が発生したことが、出力装置のモニタに警報画面が表示されたり出力装置のスピーカから警報が発出されたりして、ユーザへと通知されるようにしてもよい。また、ＧＮＳＳ信号を利用する他の機器（例えば、レーダ、慣性航法装置）に対して送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）が発生したことが通知されるようにしてもよい。
【0144】
送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が多くて測位部６による測位情報の計算処理で使用するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が少なくなった場合に、前記の異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iとＧＮＳＳの種類が異なる（即ち、周波数帯が異なる）衛星の受信チャネル割り当て数が増やされるようにしてもよい。つまり、異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数に応じて、前記異常に分類される前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iと周波数帯が異なる衛星の受信チャネル割り当て数が変化するようにしてもよい。
【0145】
例えば、ＧＮＳＳ受信部４の仕様としてＧＮＳＳの複数の衛星システムの種類（例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢＤＳ）が同一の受信チャネルに共有して割り当てられ且つ割り当てられる衛星数に制限がある場合に、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iがないときは測位部６による測位情報の計算の精度を優先したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが多く割り当てられ、一方、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが多いときは測位部６による測位情報の計算の継続を優先できるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが多く割り当てられるようにしてもよい。
【0146】
送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が多くて測位部６による測位情報の計算処理で使用するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が少ないために測位部６による測位情報の計算処理ができない状態が所定の時間以上継続した場合に、フェールセーフのため、前記の異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが、前記の異常の分類から外されてＧＮＳＳ信号の受信対象の衛星（そして、上記の各判定処理の対象の衛星）とされるようにしてもよい。この場合、ＧＮＳＳ受信部４から出力されるＧＮＳＳ信号に、送信時刻異常、擬似距離異常、および行路差異常（のうちのいずれか）に分類されているＧＮＳＳ衛星Ｓ_iであることを示す情報（例えば、フラグ）が付加されるようにしてもよい。
【0147】
以上説明した通り、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、送信時刻異常および擬似距離異常を検出するとともに行路差異常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向の異常）を検出するようにしているので、行路差異常は一層確実にＧＮＳＳ信号の異常を検出することができるものの複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号を対象として処理を行うので検知が遅れることも考えられる一方で送信時刻異常や擬似距離異常はＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに独立に処理を行うので検知を即時的に行うことができ、送信時刻や擬似距離の判定処理と行路差の判定処理とを組み合わせることでＧＮＳＳにおける受信信号の異常を相互補完的に検出してＧＮＳＳにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。
【0148】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
次に、本発明の実施の形態２に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
【0149】
実施の形態１では、直前の周期に実効された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常でないと判定された衛星について、個別に、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行するようにしている。しかしながら、偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害は、個々の衛星単位ではなく、衛星システム（例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢＤＳ）単位で行われることが多い。そのため、行路差の判定処理において、偽の衛星の疑いがあると判定された衛星に対する個別の対応だけでは、異常検出漏れが発生するおそれがある。
【0150】
上記問題を解決するために、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１では、行路差異常を判定する際、直前の周期に実行された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星（すなわち、行路差異常に分類された衛星）だけでなく、その衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星についても、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。具体的には、例えば、直前の周期の判定においてあるＧＰＳ衛星が行路差異常に分類されていた場合は、全てのＧＰＳ衛星について、第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。この点において、本実施の形態は、実施の形態１と異なる。
【0151】
図５は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１の行路差判定部５４において第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを切り替えて行なわれる行路差の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【0152】
行路差判定部５４は、行路差指標の算出に用いられた２個のＧＮＳＳ衛星が、直前の周期の行路差の判定処理で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星と同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星であるか否かを確認する（ステップＳ１ａ）。
【0153】
行路差判定部５４は、ステップＳ１ａにて行路差異常に分類されているＧＮＳＳ衛星と同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星でないと確認できた場合には（ステップＳ１ａでＮＯ）、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。行路差指標が第１の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ２でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0154】
行路差判定部５４は、次の周期のステップＳ１ａにおいて、行路差指標の算出に用いられたＧＮＳＳ衛星が、直前の周期の判定で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星と同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星か否かを確認し、行路差異常に分類されているＧＮＳＳ衛星と同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星であると確認できた場合には（ステップＳ１ａでＹＥＳ）、行路差指標が第２の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。行路差指標が第２の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0155】
また、ステップＳ４の判定において、行路差指標が第２の行路差閾値よりも大きいときには（ステップＳ４でＮＯ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差正常に分類する（ステップＳ５）。
【0156】
ステップＳ５にて行路差正常に分類された当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは、直前の周期において当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iと同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星が行路差異常に分類されていない場合には、次の周期の行路差の判定処理において、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１ａ、Ｓ２）。一方、ステップＳ５にて行路差正常に分類された当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは、直前の周期において当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iと同じ種類の衛星システムに属するＧＮＳＳ衛星が行路差異常に分類されている場合には、次の周期の行路差の判定処理において、行路差指標が第２の行路差閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ４）。
【0157】
以上説明した通り、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、直前の周期に実行された判定においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星は、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行するようにしているので、特定の種類の衛星システムに対して偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害が行われている場合であっても、誤判定のリスクを高めることなく、その衛星システムにおける受信信号の異常を漏れなく検出することが可能となる。
【0158】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
次に、本発明の実施の形態３に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
【0159】
実施の形態２では、直前の周期に実効された行路差の判定処理においてＧＮＳＳ信号の到来方向が正常でないと判定された衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星について、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行するようにしている。しかしながら、偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害は、ＧＮＳＳのある種類の衛星システム（例えば、ＧＰＳ）に対して行われている場合、他の種類の衛星システム（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏなど）に対しても行われている可能性が高い。そのため、行路差の判定処理において、偽の衛星の疑いがあると判定された衛星と同じ種類の衛星システムに属する衛星に対する対応だけでは、異常検出漏れが発生するおそれがある。
【0160】
上記問題を解決するために、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１では、行路差異常を判定する際、直前の周期に実行された判定において少なくとも１つの衛星がＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、第１の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。具体的には、例えば、直前の周期の判定においてあるＧＰＳ衛星が行路差異常に分類されていた場合は、全ＧＰＳ衛星だけでなく、全ＧＬＯＮＡＳＳ衛星、全Ｇａｌｉｌｅｏ衛星、全ＢＤＳ衛星などの全ての衛星について、第２の行路差閾値を用いて次の周期の行路差の判定処理を実行する。この点において、本実施の形態は、実施の形態１及び２と異なる。
【0161】
図６は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１の行路差判定部５４において第１の行路差閾値と第２の行路差閾値とを切り替えて行なわれる行路差の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【0162】
行路差判定部５４は、直前の周期の行路差の判定処理で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星が存在するか否かを確認する（ステップＳ１ｂ）。
【0163】
行路差判定部５４は、ステップＳ１ｂにて行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星が存在しないと確認できた場合には（ステップＳ１ｂでＮＯ）、行路差指標の算出に用いられた２個のＧＮＳＳ衛星について、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。行路差指標が第１の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ２でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0164】
行路差判定部５４は、次の周期のステップＳ１ｂにおいて、直前の周期の判定で行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星が存在するか否かを確認し、行路差異常に分類されているＧＮＳＳ衛星が存在すると確認できた場合には（ステップＳ１ｂでＹＥＳ）、行路差指標の算出に用いられた２個のＧＮＳＳ衛星について、行路差指標が第２の行路差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。行路差指標が第２の行路差閾値以下であるときには（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が異常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差異常に分類する（ステップＳ３）。
【0165】
また、ステップＳ４の判定において、行路差指標が第２の行路差閾値よりも大きいときには（ステップＳ４でＮＯ）、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるとして、当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iを行路差正常に分類する（ステップＳ５）。
【0166】
ステップＳ５にて行路差正常に分類された当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは、直前の周期において行路差異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが存在しなくなった場合には、次の周期の行路差の判定処理において、行路差指標が第１の行路差閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１ｂ、Ｓ２）。一方、ステップＳ５にて行路差正常に分類された当該の２個のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは、直前の周期において行路差異常に分類されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが存在する場合には、次の周期の行路差の判定処理において、行路差指標が第２の行路差閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ４）。
【0167】
以上説明した通り、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、直前の周期に実行された判定において少なくとも１つの衛星がＧＮＳＳ信号の到来方向が正常ではないと判定された場合は、全ての衛星について、所定の行路差閾値よりも、到来方向が正常ではないと判定されやすくなるように設定された第２の行路差閾値を用いて次の周期の前記判定を実行するようにしているので、ＧＮＳＳの複数の種類の衛星システムに対して偽のＧＮＳＳ信号を送信するなどの妨害が行われている場合であっても、誤判定のリスクを高めることなく、異常なＧＮＳＳ信号を漏れなく検出することが可能である。
【0168】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
次に、本発明の実施の形態４に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
【0169】
実施の形態１では、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号が正常でないと判定された場合、そのＧＮＳＳ信号を位置等の計算に使用しないという対処方法がとられている。しかしながら、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号が正常でないと判定された場合の位置等の具体的な計算方法については十分検討されていなかった。
【0170】
そこで本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１は、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号の一部又は全部が正常でないと判定された場合に、適切な位置情報および時刻情報を算出し、外部（他機器やサービス等）に提供することを可能にすることを目的とする。特に、出力情報調整部７を設けて、異常検出部５における各判定処理の結果に応じて、外部（他機器やサービスなど）に出力する位置情報や時刻情報を調整する。この点において、本実施の形態は、実施の形態１と異なる。
【0171】
図７は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。ここで、出力情報調整部７は、異常検出部５から出力されるＧＮＳＳ信号の異常の検出結果に応じて、外部（他機器やサービスなど）に出力する位置情報や時刻情報を調整するための装置である。また、慣性装置８（センサ）は、主にジャイロセンサ（角速度センサ）と加速度センサとから構成され、それらセンサから得られる角速度、加速度等の慣性情報を積算することで、姿勢角、速度、および位置等の位置情報を算出する装置である。
【0172】
図８は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１における処理手順であるとともに、主として出力情報調整部７において行われる出力情報調整処理の手順を示すフローチャートである。
【0173】
図８（Ａ）は、出力情報としての位置情報の調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、測位部６は、ＧＮＳＳ受信部４から所定の周期で出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号に基づいて自機の位置を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１１ａ）。
【0174】
慣性装置８は、ジャイロセンサや加速度センサを用いて位置情報（姿勢角、速度、および位置等）を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１２ａ）。
【0175】
そして、異常検出部５において行われる第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないという判定結果が出力された場合（ステップＳ１３ａ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置の算出が可能であるか否かを判定する第二の判定処理を行う（ステップＳ１４ａ）。ＧＮＳＳ信号に基づく位置の算出（ＧＮＳＳ測位）が可能であるか否かは、正常なＧＮＳＳ信号を送信するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数で決まり、一般的には、正常なＧＮＳＳ信号を送信するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが約３～４個以上あればＧＮＳＳ測位が可能とされている。
【0176】
第二の判定処理において、ＧＮＳＳ測位が可能でないと判定された場合（ステップＳ１４ａ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、原則として、第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近（最新）の位置に、慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置を自機の位置として出力する（ステップＳ１５ａ）。ここで、慣性装置８が計測した変化量とは、具体的には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できた直近のＧＮＳＳ測位時から第一の判定処理の処理時までの速度の変化量を意味する。また、前記推測した位置は、制御ユニット２（ＲＡＭ）に直近の位置情報として記憶する。
【0177】
ステップＳ１５ａにおける処理について、具体例を挙げて説明する。複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからα秒毎にＧＮＳＳ信号が送信され、時刻ｔにｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号は全て正常であると第一の判定処理において判定されたが、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信されたＧＮＳＳ信号は一部又は全部が正常ではないと第一の判定処理において判定され、第二の判定処理において、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信された複数のＧＮＳＳ信号のうちの正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出することはできないと判定されたとする。この場合、「第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近（最新）の位置」は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置Ｇｌ（ｎ）となり、「慣性装置８が計測した変化量」は、時刻（ｔ＋α）における慣性装置８の計測位置Ｉ（ｔ＋α）から時刻（ｔ）における慣性装置８の計測位置Ｉ（ｔ）を減じた量Ｉ（ｔ＋α）－Ｉ（ｔ）、すなわち、α秒間の速度ｖの変化量ｖ（α）となる。よって、出力情報調整部７は、位置Ｇｌ（ｎ）に変化量ｖ（α）（α秒間の速度ｖの変化量）を加えることによって推測した位置Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α）を自機の位置として出力する（ステップＳ１５ａ）。そして、この推測した位置Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α）は、直近の位置情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶される。
【0178】
但し、慣性装置８における変化量の計算処理は積算処理であるため、時間の経過とともに誤差が蓄積されて、正確な値を示さなくなる。そのため、慣性装置８から出力される変化量の誤差が大きくなっている場合には、出力情報調整部７は、例外として、自機の位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する（ステップＳ１５ａ）。
【0179】
一方、第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の全てが正常であるという判定結果が異常検出部５から出力された場合（ステップＳ１３ａ：Ｎｏ）、及び、第二の判定処理において正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいてＧＮＳＳ測位が可能であると判断された場合（ステップＳ１４ａ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置を自機の位置として出力する（ステップＳ１６ａ）。そして、このタイミングで、制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶されている直近の位置情報、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置（上記の例では、Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α））を当該ＧＮＳＳ信号に基づく位置情報によって校正する（ステップＳ１７ａ）。
【0180】
図８（Ｂ）は、出力情報としての時刻情報の調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、ＧＮＳＳ受信部４は、所定の周期で出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号に基づいて時刻を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１１ｂ）。
【0181】
また、ＧＮＳＳ受信部４は、例えば（ＧＮＳＳ受信部４に搭載される）温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）によって内部時計を更新し、内部時計の時刻を出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１２ｂ）。
【0182】
そして、異常検出部５において行われる第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号一部又は全てが正常ではないという判定結果が出力された場合（ステップＳ１３ｂ：Ｙｅｓ）には、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻の算出が可能であるか否かを判定する第二の判定処理を行う（ステップＳ１４ｂ）。ＧＮＳＳ信号に基づく時刻の算出が可能であるか否かは、正常なＧＮＳＳ信号を送信するＧＮＳＳ衛星の数で決まり、一般的には、正常なＧＮＳＳ信号を送信するＧＮＳＳ衛星Ｓ_iが約２～４個以上あればＧＮＳＳ信号に基づく時刻の算出が可能とされている。
【0183】
第二の判定処理において、ＧＮＳＳ信号に基づく時刻の算出が可能でないと判定された場合（ステップＳ１４ｂ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を自機の時刻として出力する（ステップＳ１５ｂ）。ここで、内部時計が計測した経過時間とは、具体的には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できた直近の時刻から第一の判定処理の処理時の時刻までの経過時間を意味する。また、前記推測した時刻は、直近の時刻情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶する。
【0184】
ステップＳ１５ｂにおける処理について、具体例を挙げて説明する。複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからα秒毎にＧＮＳＳ信号が送信され、時刻ｔにｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号は全て正常であると第一の判定処理において判定されたが、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信されたＧＮＳＳ信号は一部又は全部が正常ではないと第一の判定処理において判定され、第二の判定処理において、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信された複数のＧＮＳＳ信号のうちの正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出することはできないと判定されたとする。この場合、「第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻」は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻Ｇｔ（ｎ）となるので、出力情報調整部７は、時刻Ｇｔ（ｎ）に内部時計が計測した経過時間（α）を加えることによって推測した時刻Ｇｔ（ｎ）＋αを自機の時刻として出力する（ステップＳ１５ｂ）。そして、この推測した時刻Ｇｔ（ｎ）＋αは、直近の時刻情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶される。
【0185】
一方、第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の全てが正常であるという判定結果が異常検出部５から出力された場合（ステップＳ１３ｂ：Ｎｏ）、及び、第二の判定処理において正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻の算出が可能であると判断された場合（ステップＳ１４ｂ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻を自機の時刻として出力する（ステップＳ１６ｂ）。そして、このタイミングで、ＧＮＳＳ受信部４の内部時計の時刻を当該ＧＮＳＳ信号に基づく時刻によって校正する（ステップＳ１７ｂ）。
【0186】
この実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できるか否かの判定処理を行い、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置を出力するようにしているので、適切な位置情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。また、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、少なくとも位置が計測できないことを意味するメッセージを出力するようにしているので、異常な受信信号に基づく誤った位置情報が外部（他機器やサービスなど）で使用されることを確実に防止することが可能となる。
【0187】
また、この実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、ＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないと判定された場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できるか否かの判定処理を行い、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できない場合には、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻を出力するようにしているので、適切な時刻情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。
【0188】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
次に、本発明の実施の形態５に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
【0189】
実施の形態５では、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置や時刻を算出できない場合に、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置や時刻と、正常と推測した位置や時刻との間にどれくらい差があるか否かを比較した上で出力情報を調整する点において、実施の形態４と異なる。
【0190】
図７は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図であり、図９は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパス１における処理手順であるとともに、主として出力情報調整部７において行われる出力情報調整処理の手順を示すフローチャートである。
【0191】
図９（Ａ）は、出力情報としての位置情報の調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、測位部６は、ＧＮＳＳ受信部４から所定の周期で出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号に基づいて自機の位置を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１１ａ）。
【0192】
慣性装置８は、ジャイロセンサや加速度センサを用いて位置情報（姿勢角、速度、および位置等）を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１２ａ）。
【0193】
そして、異常検出部５において行われる第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないという判定結果が出力された場合（ステップＳ１３ａ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置の算出が可能であるか否かを判定する第二の判定処理を行う（ステップＳ１４ａ）。第二の判定処理においてＧＮＳＳ測位が可能でないと判定された場合（ステップＳ１４ａ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近（最新）の位置に、慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置とを比較し、両者の差を算出する（ステップＳ１８ａ）。そして、当該差が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１８ａ：Ｙｅｓ）には、原則として、前記推測した位置を自機の位置として出力し、例外として、自機の位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する（ステップＳ１５ａ）。なお、前記推測した位置は、直近の位置情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶する。
【0194】
ステップＳ１８ａ及びＳ５ａにおける処理について、具体例を挙げて説明する。実施の形態１の例と同様に、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからα秒毎にＧＮＳＳ信号が送信され、時刻ｔにｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号は全て正常であると第一の判定処理において判定されたが、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信されたＧＮＳＳ信号は一部又は全部が正常ではないと第一の判定処理において判定され、第二の判定処理において、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信された複数のＧＮＳＳ信号のうちの正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出することはできないと判定されたとする。この場合、「第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近（最新）の位置」は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置Ｇｌ（ｎ）となり、「慣性装置８が計測した変化量」は、時刻（ｔ＋α）における慣性装置８の計測位置Ｉ（ｔ＋α）から時刻（ｔ）における慣性装置８の計測位置Ｉ（ｔ）を減じた量Ｉ（ｔ＋α）－Ｉ（ｔ）、即ち、α秒間の速度ｖの変化量ｖ（α）となるので、推測した位置はＧｌ（ｎ）+ｖ（α）となる。一方、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含む（ｎ+１）回目のＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置は、Ｇｌ（ｎ+１）となる。よって、出力情報調整部７は、推測した位置Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α）と、（ｎ+１）回目のＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置Ｇｌ（ｎ+１）とを比較し、両者の差を算出する（ステップＳ１８ａ）。そして、当該差が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１８ａ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、原則として、推測した位置Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α）を自機の位置として出力し、例外として、自機の位置が計測できないことを意味するメッセージを出力する（ステップＳ１５ａ）。なお、この推測した位置Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α）は、直近の位置情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶される。
【0195】
ここで所定の閾値とは、特に限定されず適宜設定すれば良いが、例えば、１０～１００ｍに設定されることが考えられる。
【0196】
一方、第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号が正常であるという判定結果が異常検出部５から出力された場合（ステップＳ１３ａ：Ｎｏ）、第二の判定処理において正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいてＧＮＳＳ測位が可能であると判断された場合（ステップＳ１４ａ：Ｙｅｓ）、及び、前記差が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１８ａ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を自機の位置として出力する（ステップＳ１６ａ）。ここで、前記差が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１８ａ：Ｎｏ）には、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置（上記例では、位置Ｇｌ（ｎ+１））を自機の位置として出力することになるが、前記差が閾値未満の場合には正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置を外部（他機やサービスなど）で使用しても誤作動などの不具合を発生させるおそれが小さいため、問題はないと考えられる。そして、このタイミングで、制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶されている直近の位置情報、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置（上記の例では、Ｇｌ（ｎ）+ｖ（α））を当該ＧＮＳＳ信号に基づく位置情報によって校正する（ステップＳ１７ａ）。
【0197】
図９（Ｂ）は、出力情報としての時刻情報の調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、ＧＮＳＳ受信部４は、所定の周期で出力されるＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとのＧＮＳＳ信号に基づいて時刻を算出し、出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１１ｂ）。
【0198】
また、ＧＮＳＳ受信部４は、例えば（ＧＮＳＳ受信部４に搭載される）温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）によって内部時計を更新し、内部時計の時刻を出力情報調整部７に出力する（ステップＳ１２ｂ）。
【0199】
そして、異常検出部５において行われる第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号の一部又は全てが正常ではないという判定結果が出力された場合（ステップＳ１３ｂ：Ｙｅｓ）には、出力情報調整部７は、第一の判定処理の処理時に正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻の算出が可能であるか否かを判定する第二の判定処理を行う（ステップＳ１４ｂ）。第二の判定処理においてＧＮＳＳ信号に基づく時刻の算出が可能でないと判定された場合（ステップＳ１４ｂ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近（最新）の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻とを比較し、両者の差を算出する（ステップＳ１８ｂ）。そして、当該差が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１８ｂ：Ｙｅｓ）には、前記推測した時刻を自機の時刻として出力する（ステップＳ１５ｂ）。なお、前記推測した時刻は、直近の時刻情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶する。
【0200】
ステップＳ１８ｂ及びＳ５ｂにおける処理について、具体例を挙げて説明する。実施の形態１の例と同様に、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからα秒毎にＧＮＳＳ信号が送信され、時刻ｔにｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号は全て正常であると第一の判定処理において判定されたが、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信されたＧＮＳＳ信号は一部又は全部が正常ではないと第一の判定処理において判定され、第二の判定処理において、時刻（ｔ＋α）に（ｎ+１）回目に送信された複数のＧＮＳＳ信号のうちの正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出することはできないと判定されたとする。この場合、「第一の判定処理の処理時以前に正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近（最新）の時刻」は、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iからｎ回目に送信されたＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻Ｇｔ（ｎ）となるので、内部時計が計測した経過時間（α）を加えることによって推測した時刻は、Ｇｔ（ｎ）＋αとなる。一方、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含む（ｎ+１）回目のＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻は、Ｇｔ（ｎ+１）となる。よって、出力情報調整部７は、推測した時刻Ｇｔ（ｎ）＋αと、（ｎ+１）回目のＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻Ｇｔ（ｎ+１）とを比較し、両者の差を算出する（ステップＳ１８ｂ）。そして、当該差が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１８ｂ：Ｙｅｓ）には、推測した時刻Ｇｔ（ｎ）＋αを自機の時刻として出力する（ステップＳ１５ｂ）。この推測した時刻Ｇｔ（ｎ）＋αは、直近の時刻情報として制御ユニット２（ＲＡＭ）に記憶される。
【0201】
ここで所定の閾値とは、特に限定されず適宜設定すれば良いが、例えば、ＧＮＳＳコンパス１の電源が入っている時（すなわち、ステップＳ１７ｂの時刻の校正が実行されている時）は、２～１０秒程度に設定されることが考えられ、ＧＮＳＳコンパス１の電源が入っていない時（すなわち、ステップＳ１７ｂの時刻の校正が実行されていない時）は、３０～２００秒程度に設定されることが考えられる。
【0202】
一方、第一の判定処理においてＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号が正常であるという判定結果が異常検出部５から出力された場合（ステップＳ１３ｂ：Ｎｏ）、第二の判定処理において正常と判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻の算出が可能であると判断された場合（ステップＳ１４ｂ：Ｙｅｓ）、及び、前記差が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１８ｂ：Ｎｏ）には、出力情報調整部７は、ＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を自機の時刻として出力する（ステップＳ１６ｂ）。ここで、前記差が所定の閾値未満の場合（ステップＳ１８ｂ：Ｎｏ）に、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻（上記の例では、時刻Ｇｔ（ｎ+１））を自機の時刻として出力することになるが、前記差が閾値未満の場合には正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻を外部（他機やサービスなど）で使用しても誤作動などの不具合を発生させるおそれが小さいため、問題はないと考えられる。そして、このタイミングで、ＧＮＳＳ受信部４の内部時計の時刻をＧＮＳＳ信号に基づく時刻によって校正する（ステップＳ１７ｂ）。
【0203】
この実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて位置を算出できない場合には、正常ではないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された位置と、正常であると推測される位置、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された位置のうち直近の位置に、慣性装置８が計測した変化量を加えることによって推測した位置とを比較し、その差が所定の閾値以上であるか否かを判定して出力情報を調整するようにしているので、より適切で有効な位置情報を外部（他機器やサービスなど）に提供することが可能となる。
【0204】
また、この実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて時刻を算出できない場合には、正常でないと判定されたＧＮＳＳ信号を含むＧＮＳＳ信号に基づいて算出された時刻と、正常であると推測される時刻、すなわち、正常であると判定されたＧＮＳＳ信号のみに基づいて算出された時刻のうち直近の時刻に、内部時計が計測した経過時間を加えることによって推測した時刻とを比較し、その差が所定の閾値以上であるか否かを判定して出力情報を調整するようにしているので、より適切で有効な時刻情報を外部（他機器やサービスなど）に出力することが可能となる。
【0205】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
次に、本発明の実施の形態６に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明は省略する。
【0206】
実施の形態１では、受信信号の異常の検出条件として、全て又は多くのＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃで受信信号の異常を検出していることを必要としている。しかしながら、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４ＣによるＧＮＳＳ信号の受信が不安定な場合、異常の検出が遅れたり、異常の検出が為されなかったりすることがある。例えば、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃが偽のＧＮＳＳ信号の放射源から離れていて弱信号の受信であるときや（図１１Ａ）、偽のＧＮＳＳ信号と真のＧＮＳＳ信号が混在していてその両方の信号が送信されているとき（図１１Ｂ）などでは、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ毎に受信できる衛星情報が異なるため、異常の検出が遅れ、結果的に偽ＧＮＳＳ信号の誤った情報（位置や時刻など）を使用してしまうおそれがある（図１２の「受信不安定期１」）。また、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃが遮蔽環境にいるときや、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ間の処理タイミングが非同期で追尾衛星情報などに差異が生じているときなどでは、その期間ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４ＣがＧＮＳＳ信号を受信できないため、異常の検出が遅れ、結果的に偽ＧＮＳＳ信号の誤った情報（位置や時刻など）を使用してしまうおそれがある。さらに、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃが偽のＧＮＳＳ信号の影響外に移動した後や偽のＧＮＳＳ信号が停波した後であって、ＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃが真のＧＮＳＳ信号に追尾安定する前では、もはや異常は検出されないが、この時期にはＧＮＳＳ受信器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ内に偽ＧＮＳＳ信号の誤った情報（位置や時刻など）が残っており、その誤った情報を早まって使用してしまうおそれがある（図１２の「受信不安定期２」）。
【0207】
そこで本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１は、受信信号の異常の検出が遅れたり異常の検出が為されなかったりするような、ＧＮＳＳ信号の受信が不安定な状況（受信不安定期）を検出することを可能とする。具体的には、受信不安定期検出部９を設けて、異常検出部５から出力される判定結果、及び、測位部６から出力される判定結果に基づいて、ＧＮＳＳ信号の受信が不安定な状況（受信不安定期）を検出する。この点において、本実施の形態は、実施の形態１と異なる。
【0208】
図１０は、本実施の形態に係るＧＮＳＳコンパスの概略構成を示す機能ブロック図である。ここで、異常検出部５は、異常判定部５５をさらに備え、測位部６は、測位数判定部６１と、標準偏差判定部６２と、を備える。また、受信不安定期検出部９は、異常検出部５から出力される判定結果、及び、測位部６から出力される判定結果に基づいて、ＧＮＳＳ信号の受信が不安定な状況（受信不安定期）を検出するための装置である。
【0209】
本実施の形態において行路差判定部５４は、行路差異常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向異常）に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報を行路差異常の衛星情報として異常判定部５５へと出力する。
【0210】
一方、行路差判定部５４は、行路差指標が所定の行路差閾値より大きいとき、前記複数のＧＮＳＳ衛星Ｓ_iはＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であると判定し、行路差正常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向正常）に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報を行路差正常の衛星情報として受信不安定期検出部９へと出力する。
【0211】
異常判定部５５は、行路差判定部５４から出力される行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報の入力を受け、ＧＮＳＳ信号に異常が発生しているか否かを判定する。
【0212】
異常判定部５５は、具体的には、行路差判定部５４から出力される行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報に基づいて行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数を計数し、前記個数が所定の範囲であるか否かを判断する。
【0213】
所定の範囲は、特定の値に限定されるものではなく、例えば単一の送信アンテナ／同一の地点から複数のＧＮＳＳ衛星のＧＮＳＳ信号が送信されている場合に想定されるＧＮＳＳ衛星の個数が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。所定の範囲は、例えば２～３程度の値に設定されることが考えられる。
【0214】
異常判定部５５は、行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数が前記所定の範囲の個数より多いとき（例えば、４個以上のとき）は、ＧＮＳＳ信号に異常が発生していると判定する。一方、行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数が前記所定の範囲のとき（例えば、２～３個のとき）は、行路差異常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向異常）に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が所定の範囲であるという情報を受信不安定期検出部９へと出力する。なお、行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数が前記所定の範囲の個数より少ないとき（例えば、０又は１個のとき）は、ＧＮＳＳ信号が正常であると判定しても良い。
【0215】
ＧＮＳＳ信号に異常が発生していると判定された場合は、異常発生状態となり、例えば、行路差異常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iは測位部６による測位情報（具体的には、自機の位置，方位，および姿勢など）の計算処理で使用する衛星群から排除され、排除された前記ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iから送信されるＧＮＳＳ信号は測位部６による測位情報の計算処理には使用されないようにしても良い。
【0216】
また本実施の形態における測位部６では、測位数判定部６１が、位置計算アンテナについてのＧＮＳＳアンテナ（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）別の測位位置の入力を受け、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々の測位位置が計算されているか否かを判断する。
【0217】
３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの少なくとも１つの測位位置が計算されていない場合、言い換えると、位置計算アンテナの個数が０～２個の場合は、測位数判定部６１は、位置計算アンテナの個数が０～２個であるという情報、すなわち、測位位置が計算されていない（非測位の）アンテナが存在するという情報を受信不安定期検出部９へ出力する。
【0218】
一方、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々の測位位置が計算されている場合は、測位数判定部６１は、前記３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々の測位位置を標準偏差判定部６２へと出力する。
【0219】
標準偏差判定部６２は、測位数判定部６１から出力される３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々の測位位置の入力を受けると、前記測位位置を用いて、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間ごとの、つまり２個のＧＮＳＳアンテナ（３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちのいずれか２個）の組み合わせごとの、測位距離を計算する。
【0220】
具体的には、ＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｂとの間の測位距離、ＧＮＳＳアンテナ３ＢとＧＮＳＳアンテナ３Ｃとの間の測位距離、およびＧＮＳＳアンテナ３ＡとＧＮＳＳアンテナ３Ｃとの間の測位距離の３つの測位距離が計算される。測位位置は具体的には緯度、経度、および高度であり、前記測位距離はすなわち３次元座標どうしを結ぶ線分の長さである。
【0221】
標準偏差判定部６２は、続いて、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間ごとの測位距離の、つまり２個のＧＮＳＳアンテナ（３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちのいずれか２個）の組み合わせごとの測位距離の、標準偏差（「アンテナ間測位距離の標準偏差」と呼ぶ）を計算し、前記アンテナ間測位距離の標準偏差が所定の閾値（偏差閾値）よりも大きいか否かを判断する。
【0222】
偏差閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えばＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃどうしの間の距離である基線の寸法（尚、各ＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの配置の設計値として既知である）や正常な状態であるとしても機械誤差などに起因して生じると想定される測位誤差が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。偏差閾値は、例えば１００～６００ｍ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0223】
アンテナ間測位距離の標準偏差が偏差閾値以下である場合は、ＧＮＳＳ信号に異常は発生していないと考えられるため、例えば、測位部６は、３個のＧＮＳＳアンテナ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ各々の測位位置の平均値を算出し、前記平均値をＧＮＳＳコンパス１の現在位置として出力しても良い。
【0224】
一方、アンテナ間測位距離の標準偏差が偏差閾値よりも大きい場合は、標準偏差判定部６２は、アンテナ間測位距離の標準偏差が偏差閾値よりも大きいという情報を受信不安定期検出部９へ出力する。
【0225】
（受信不安定期検出部の処理内容）
受信不安定期検出部９は、異常検出部５から出力される判定結果（すなわち、ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かの判定結果と、ＧＮＳＳ信号に異常が発生しているか否かの判定結果）、及び、測位部６から出力される判定結果（すなわち、測位位置が計算されているか否かの判定結果と、標準偏差が所定の閾値よりも大きいか否かの判定結果）に基づいて、受信不安定期の検出を行う。
受信不安定期検出部９は、異常検出部５から出力される判定結果（すなわち、ＧＮＳＳ信号の到来方向が正常であるか否かの判定結果と、ＧＮＳＳ信号に異常が発生しているか否かの判定結果）、及び、測位部６から出力される判定結果（すなわち、測位位置が計算されているか否かの判定結果と、標準偏差が所定の閾値よりも大きいか否かの判定結果）に基づいて、受信不安定期の検出を行う。
【0226】
受信不安定期検出部９は、具体的には、下記の４つの判断基準のいずれかに該当する場合に、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する。
【0227】
第一に、受信不安定期検出部９は、行路差判定部５４から、行路差正常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iに関する情報の入力を受け、当該ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数を計算し、前記個数が、行路差指標に基づきＧＮＳＳ信号が正常であると判定するための所定の閾値（正常判定閾値）以上であるか否かを判断する。
【0228】
正常判定閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば単一の送信アンテナ／同一の地点から複数のＧＮＳＳ衛星のＧＮＳＳ信号が送信されている場合に想定されるＧＮＳＳ衛星の個数が考慮されるなどしたうえで、適当な値に適宜設定される。正常判定閾値は、例えば３～５程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられる。
【0229】
受信不安定期検出部９は、行路差正常に分類されたＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの個数が正常判定閾値以上であるときはＧＮＳＳ信号が正常であると判定し、前記個数が正常判定閾値未満であるときは、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する。
【0230】
第二に、受信不安定期検出部９は、異常判定部５５から、行路差異常（言い換えると、ＧＮＳＳ信号の到来方向異常）に分類したＧＮＳＳ衛星Ｓ_iの数が所定の範囲であるという情報という情報の入力を受け、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する。
【0231】
第三に、受信不安定期検出部９は、測位数判定部６１から、位置計算アンテナの個数が０～２個であるという情報、すなわち、測位位置が計算されていない（非測位の）アンテナが存在するという情報の入力を受け、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する。
【0232】
第四に、受信不安定期検出部９は、標準偏差判定部６２から、アンテナ間測位距離の標準偏差が偏差閾値よりも大きいという情報の入力を受け、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断する。
【0233】
上記の４つの判断基準のいずれか１つにおいて、ＧＮＳＳ信号が受信不安定な状況にあり、ＧＮＳＳ信号に異常が発生している可能性があると判断された場合、受信不安定期検出部９は、測位部６による測位情報の計算処理において当該ＧＮＳＳ信号から算出した測位位置やＧＮＳＳ時刻を使用させないようにする。
【0234】
以上説明した通り、本実施の形態に係る受信信号の異常の検出方法やＧＮＳＳコンパス１によれば、ＧＮＳＳ信号の受信が不安定な状況を検出できるので、ＧＮＳＳ信号の異常を可能性の段階で把握することができ、異常の検出が遅れた場合であっても、偽のＧＮＳＳ信号に基づく誤った情報（位置や時刻など）の出力を防止し、受信信号の異常検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。
【0235】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。
【0236】
例えば、上記の実施の形態では図１に概略構成を示すＧＮＳＳコンパス１においてこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が実施される（言い換えると、この発明に係る受信信号の異常の検出装置がＧＮＳＳコンパス１に組み込まれる）ようにしているが、この発明に係る受信信号の異常の検出方法が適用されたりこの発明に係る受信信号の異常の検出装置が組み込まれたりする機器／装置は図１に概略構成を示すＧＮＳＳコンパス１に限定されるものではなく、他の構成を備えるＧＮＳＳコンパスにこの発明に係る受信信号の異常の検出方法が適用されたりこの発明に係る受信信号の異常の検出装置が組み込まれたりするようにしてもよく、また、この発明に係る受信信号の異常の検出方法が、ＧＮＳＳを利用する他の種類の機器や装置に適用されたり、この発明に係る受信信号の異常の検出装置が、ＧＮＳＳを利用する他の種類の機器や装置に組み込まれたりするようにしてもよい。
【0237】
また、上記の実施の形態では擬似距離判定部５２を備えて擬似距離の判定処理を行うようにしているが、この発明において擬似距離の判定処理は必須の処理ではない。この場合も、送信時刻判定部５１による送信時刻の判定処理が行われることにより、ＧＮＳＳ衛星Ｓ_iごとに独立に処理を行うので検知を即時的に行うことができ、送信時刻の判定処理と行路差の判定処理とを組み合わせることでＧＮＳＳにおける受信信号の異常を相互補完的に検出してＧＮＳＳにおける受信信号の異常の検出処理の信頼性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【0238】
１ ＧＮＳＳコンパス
２ 制御ユニット
３ ＧＮＳＳアンテナ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ ＧＮＳＳアンテナ
４ ＧＮＳＳ受信部
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ ＧＮＳＳ受信器
５ 異常検出部
５１ 送信時刻判定部
５２ 擬似距離判定部
５３ 行路差計算部
５４ 行路差判定部
５５ 異常判定部
６ 測位部
６１ 測位数判定部
６２ 標準偏差判定部
７ 出力情報調整部
８ 慣性装置（センサ）
９ 受信不安定期検出部（手段）
２ 制御ユニット
３ ＧＮＳＳアンテナ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ ＧＮＳＳアンテナ
４ ＧＮＳＳ受信部
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ ＧＮＳＳ受信器
５ 異常検出部
５１ 送信時刻判定部
５２ 擬似距離判定部
５３ 行路差計算部
５４ 行路差判定部
５５ 異常判定部
６ 測位部
６１ 測位数判定部
６２ 標準偏差判定部
７ 出力情報調整部
８ 慣性装置（センサ）
９ 受信不安定期検出部（手段）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
