JP2011185891A - Mobile terminal and positioning method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動端末および移動端末の測位方法に関する。 The present invention relates to a mobile terminal and a mobile terminal positioning method.
地球上における現在位置を測位するための手段として、グローバル・ポジショニング・システム(Global Positioning System、以下GPSと称する)が用いられている。GPSによる測位は、地球を周回する複数のGPS衛星が送信する時刻情報および衛星位置情報を地上のGPS測位装置が受信して、複数のGPS衛星とGPS測位装置との間の距離の各々を測定することによって行われる。 As a means for measuring the current position on the earth, a global positioning system (hereinafter referred to as GPS) is used. In GPS positioning, the ground GPS positioning device receives the time information and satellite position information transmitted by multiple GPS satellites orbiting the earth, and measures each of the distances between the multiple GPS satellites and the GPS positioning device. Is done by doing.
各衛星が送信する衛星位置情報には、各衛星毎の詳細な位置情報を示したエフェメリス(ephemeris)と、全衛星の概略的な位置情報を示したアルマナック(almanac)が含まれる。各衛星は、その衛星のエフェメリスおよび全衛星に共通するアルマナックを常時送信している。 The satellite position information transmitted by each satellite includes an ephemeris indicating detailed position information for each satellite and an almanac indicating schematic position information of all satellites. Each satellite constantly transmits its ephemeris and almanac common to all satellites.
GPSによる測位方法としては、GPS測位装置がGPS衛星から時刻情報および衛星位置情報の両方を取得して測位を行う自律GPS測位(autonomous GPS positioning)の他、必要な位置情報をGPS衛星からではなくネットワークから取得して測位したり、測位のために必要な計算をGPS測位装置以外のサーバ(アシストサーバ)に行わせてその結果を受信したりするアシスト型GPS測位(assisted GPS positioning)がある(例えば、特許文献1)。
自律GPS測位では、GPS測位装置が衛星位置情報を取得するには、GPS衛星が送信する信号をデコードする必要があり、時間が掛かる。アシスト型GPS測位では、GPS測位装置はアシストサーバに記憶されたデコード済の衛星位置情報をネットワーク経由で受信すればよいので、測位に要する時間が短縮できる。
また、GPS衛星からの信号をデコードして衛星位置情報を取得するには、GPS信号の強電界環境(受信されるGPS信号のレベルが高いこと)が必要である。自律GPS測位では、衛星位置情報が取得できない弱電界環境においては測位が不可能である。一方、アシスト型GPS測位では、弱電界環境でもネットワーク経由で衛星位置情報を受信できるので、測位が可能である。すなわち、自律GPS測位と比べて、アシスト型GPS測位は測位可能エリアを広くすることができる。
As a GPS positioning method, the GPS positioning device obtains both time information and satellite position information from GPS satellites and performs positioning, and necessary position information is not obtained from GPS satellites. There is assisted GPS positioning (assisted GPS positioning) in which positioning is obtained from the network, and calculation necessary for positioning is performed by a server (assist server) other than the GPS positioning device and the result is received ( For example, Patent Document 1).
In autonomous GPS positioning, in order for the GPS positioning device to acquire satellite position information, it is necessary to decode a signal transmitted by a GPS satellite, which takes time. In the assisted GPS positioning, the GPS positioning device only needs to receive the decoded satellite position information stored in the assist server via the network, so that the time required for positioning can be shortened.
Further, in order to decode the signal from the GPS satellite and acquire the satellite position information, a strong electric field environment of the GPS signal (the level of the received GPS signal is high) is required. Autonomous GPS positioning cannot be performed in a weak electric field environment where satellite position information cannot be acquired. On the other hand, in the assist type GPS positioning, since the satellite position information can be received via the network even in a weak electric field environment, the positioning is possible. That is, as compared with autonomous GPS positioning, the assist type GPS positioning can widen the positioning possible area.
しかしながら、アシスト型GPS測位を行うには、GPS測位装置は、GPS衛星から送信される時刻情報とは別にアシストサーバから衛星位置情報を受信する必要がある。そのため、アシスト型GPS測位のために必要な消費電力は、自律GPS測位のために必要な消費電力と比べて大きい。このことは、GPS測位装置が携帯電話等の移動端末である場合には、移動端末の稼働時間が限定されたり、必要な電力を供給するための巨大なバッテリーを装備することが必要になったりするため、問題である。また、衛星位置情報はネットワークを介してGPS衛星測位装置に受信されるので、ネットワークのトラヒックが増大するという問題もある。 However, in order to perform assist type GPS positioning, the GPS positioning device needs to receive satellite position information from the assist server separately from the time information transmitted from the GPS satellite. Therefore, the power consumption required for assist type GPS positioning is larger than the power consumption required for autonomous GPS positioning. This means that when the GPS positioning device is a mobile terminal such as a mobile phone, the operating time of the mobile terminal is limited, or it is necessary to equip a huge battery for supplying necessary power. Is a problem. In addition, since the satellite position information is received by the GPS satellite positioning device via the network, there is a problem that traffic on the network increases.
そこで、本発明は、測位時間の短さおよび測位エリアの広さを確保しつつ、消費電力およびネットワークのトラヒック負荷を削減した移動端末および移動端末の測位方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a mobile terminal and a mobile terminal positioning method that reduce power consumption and network traffic load while ensuring a short positioning time and a wide positioning area.
本発明に係る移動端末は、複数の人工衛星から送信された前記人工衛星が計時する現在時刻情報を含む信号を受信する衛星受信部と、複数の人工衛星の位置情報を提供する位置情報提供装置から移動通信網を介して人工衛星の位置情報およびこれらの位置情報に対応する位置情報時刻情報を受信する移動通信網通信部と、前記移動通信網通信部が前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信する度に前記位置情報および前記位置情報時刻情報を記憶する記憶部と、前記位置情報に基づいて、移動端末の現在位置からの各々の仰角が第1閾値以上である複数の人工衛星を特定する人工衛星特定部と、前記人工衛星特定部によって特定された複数の人工衛星のうち、前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数を計数する人工衛星計数部と、前記人工衛星計数部によって計数された計数値が第3閾値以上であるか否かを判定する判定部と、移動端末の位置を測位する測位部とを備え、前記判定部の判定が否定的である場合には、前記移動通信網通信部は、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信し、前記衛星受信部は、前記複数の人工衛星から送信された信号を受信し、前記測位部は、前記移動通信網通信部が要求して受信した位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位し、前記判定部の判定が肯定的である場合には、前記移動通信網通信部は、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求せず、前記衛星受信部は、前記複数の人工衛星から送信された信号を受信し、前記測位部は、前記記憶部に記憶されている前記位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位する。 A mobile terminal according to the present invention includes a satellite receiver that receives a signal including current time information timed by the artificial satellites transmitted from a plurality of artificial satellites, and a positional information providing device that provides positional information of the plurality of artificial satellites A mobile communication network communication unit that receives position information of an artificial satellite and position information time information corresponding to the position information from the mobile communication network, and the mobile communication network communication unit receives the position information and the position information time information. A plurality of satellites each having an elevation angle from the current position of the mobile terminal equal to or greater than a first threshold based on the position information and a storage unit that stores the position information and the position information time information each time The number of artificial satellites whose elapsed time from the position information time information is within a second threshold among the plurality of artificial satellites specified by the artificial satellite specifying unit and the artificial satellite specifying unit A satellite counting unit that counts, a determination unit that determines whether the count value counted by the satellite counting unit is equal to or greater than a third threshold, and a positioning unit that measures the position of the mobile terminal, When the determination by the determination unit is negative, the mobile communication network communication unit requests the position information and the position information time information from the position information providing device to request the position information and the position information time. Information is received, the satellite receiving unit receives signals transmitted from the plurality of artificial satellites, and the positioning unit includes the positional information received and requested by the mobile communication network communication unit and the current signal When the position of the mobile terminal is measured based on the time information and the determination by the determination unit is affirmative, the mobile communication network communication unit transmits the position information and the position information to the position information providing device. Need time information The satellite reception unit receives signals transmitted from the plurality of artificial satellites, and the positioning unit is based on the position information stored in the storage unit and the current time information included in the signal. Measure the position of the mobile terminal.
本発明に係る移動端末の測位方法は、複数の人工衛星の位置情報を提供する位置情報提供装置から移動通信網を介して人工衛星の位置情報およびこれらの位置情報に対応する位置情報時刻情報を受信することと、前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信する度に前記位置情報および前記位置情報時刻情報を記憶部に記憶することと、前記位置情報に基づいて、移動端末の現在位置からの各々の仰角が第1閾値以上である複数の人工衛星を特定することと、仰角が第1閾値以上であると特定された前記複数の人工衛星のうち、前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数を計数することと、計数された前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数が第3閾値以上であるか否かを判定することと、前記判定が否定的である場合には、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信し、前記複数の人工衛星から送信された前記人工衛星が計時する現在時刻情報を含む信号を受信し、前記位置情報提供装置に対して要求して受信した位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位することと、前記判定が肯定的である場合には、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求せず、前記複数の人工衛星から送信された前記人工衛星が計時する現在時刻情報を含む信号を受信し、前記記憶部に記憶されている前記位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位する。 According to the positioning method of the mobile terminal according to the present invention, the position information providing apparatus that provides the position information of a plurality of satellites receives the position information of the satellites and the position information time information corresponding to these position information via the mobile communication network. Receiving the position information and the position information time information each time the position information and the position information time information are received, and storing the position information and the position information time information in a storage unit, and based on the position information, Identifying a plurality of artificial satellites each having an elevation angle equal to or greater than a first threshold, and among the plurality of artificial satellites identified as having an elevation angle equal to or greater than a first threshold, an elapsed time from the position information time information Counting the number of artificial satellites that are within the second threshold and whether or not the number of artificial satellites whose elapsed time from the counted position information time information is within the second threshold is greater than or equal to the third threshold The And determining and receiving the position information and the position information time information by requesting the position information and the position information time information from the position information providing device, if the determination is negative, Based on the position information received by requesting the position information providing apparatus and the current time information included in the signal received from the plurality of artificial satellites and including the current time information measured by the artificial satellites. If the determination of the position of the mobile terminal and the determination is affirmative, the position information and the position information time information are not requested to the position information providing device, and the plurality of artificial satellites are not requested. The mobile terminal receives the signal including the current time information timed by the artificial satellite transmitted, and based on the position information stored in the storage unit and the current time information included in the signal The positioning of position.
このように、本発明によれば、過去に記憶部に記憶された人工衛星の位置情報に基づいて人工衛星の仰角を計算することにより、測位に用いることのできる人工衛星を特定し、記憶部に記憶された位置情報時刻情報からの経過時間を計算することにより、測位に用いることのできる人工衛星を特定して、判定を行って測位動作を変更する。従って、本発明によれば、人工衛星からの信号を受信できないこと(人工衛星を追跡できないこと)または人工衛星からの信号が弱いことを判定して測位動作を変更する場合に比べて、人工衛星からの信号を受信する動作およびその受信した信号について判定する動作を省略することができる。従って、消費電力を低減できるとともに、より迅速に測位動作を変更することができる。また、仰角および経過時間の両方に基づいて測位に用いることのできる人工衛星数を判定するので、判定がより確実になる。 Thus, according to the present invention, by calculating the elevation angle of the artificial satellite based on the position information of the artificial satellite previously stored in the storage unit, the artificial satellite that can be used for positioning is specified, and the storage unit By calculating the elapsed time from the position information time information stored in the position information, an artificial satellite that can be used for positioning is specified, a determination is made, and the positioning operation is changed. Therefore, according to the present invention, compared with the case where the positioning operation is changed by determining that the signal from the artificial satellite cannot be received (the artificial satellite cannot be tracked) or the signal from the artificial satellite is weak. The operation of receiving the signal from the receiver and the operation of determining the received signal can be omitted. Therefore, power consumption can be reduced and the positioning operation can be changed more quickly. Further, since the number of artificial satellites that can be used for positioning is determined based on both the elevation angle and the elapsed time, the determination becomes more reliable.
本発明によれば、判定が肯定的な場合、すなわち測位のために利用可能な衛星数が第3閾値以上の場合には、移動端末は、位置情報および位置情報時刻情報を受信せずに既に記憶している位置情報を用いて測位を行い、判定が否定的な場合、すなわち測位のために利用可能な衛星数が第3閾値未満の場合には、移動端末は、位置情報および位置情報時刻情報を受信して測位を行う。そのため、移動端末が位置情報および位置情報時刻情報を受信する頻度を低くできる。従って、移動端末が位置情報および位置情報時刻情報を記憶せず、測位の度に位置情報および位置情報時刻情報を取得する場合に比べて、必要な消費電力、所要時間、およびネットワークのトラヒック負荷を削減することができる。 According to the present invention, if the determination is affirmative, that is, if the number of satellites that can be used for positioning is greater than or equal to the third threshold, the mobile terminal has already received the position information and the position information time information without receiving it. If positioning is performed using the stored location information and the determination is negative, that is, if the number of satellites available for positioning is less than the third threshold, the mobile terminal Receive information and perform positioning. Therefore, the frequency with which a mobile terminal receives location information and location information time information can be lowered. Therefore, compared with the case where the mobile terminal does not store the position information and the position information time information and acquires the position information and the position information time information every time the positioning is performed, the required power consumption, the required time, and the network traffic load are reduced. Can be reduced.
また、判定が肯定的な場合は、位置情報および位置情報時刻情報を受信できなくても測位を行うことができるので、測位の度に位置情報および位置情報時刻情報を取得する必要がある場合に比べて、測位エリアを広くすることができる。 If the determination is affirmative, positioning can be performed even if the position information and the position information time information cannot be received. Therefore, when it is necessary to acquire the position information and the position information time information for each positioning. In comparison, the positioning area can be widened.
以上のように、本発明によれば、位置情報提供装置から位置情報および位置情報時刻情報を受信しないで行う測位を主とし、位置情報提供装置から位置情報および位置情報時刻情報を受信して行う測位を従とする移動端末の測位において、測位時間の短さおよび測位エリアの広さを確保しつつ、消費電力およびネットワークのトラヒック負荷を削減できる。 As described above, according to the present invention, positioning is mainly performed without receiving position information and position information time information from the position information providing apparatus, and position information and position information time information are received from the position information providing apparatus. In positioning of a mobile terminal dependent on positioning, it is possible to reduce power consumption and network traffic load while securing a short positioning time and a wide positioning area.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、実施の形態に係る移動端末が使用される全体の通信システムは、移動通信網10と、移動通信網10と通信可能な複数の移動端末40とを備える。移動通信網10は、複数の基地局12を備え、基地局12はその基地局のセルにある移動端末40と通信する。
As shown in FIG. 1, the entire communication system in which the mobile terminal according to the embodiment is used includes a
各移動端末40は、例えば携帯電話のハンドセット、または移動通信網を利用可能なその他の端末である。各移動端末40は、複数(例えば4つ)のGPS衛星20から、GPS衛星20が計時する現在時刻情報およびGPS衛星の位置情報(エフェメリス)を含むGPS信号を受信し、これらの現在時刻情報およびエフェメリスに基づいて、GPS衛星20の各々と移動端末40との距離を特定することにより、移動端末40自身の現在の位置を特定することができる。各移動端末40は、GPS衛星20から現在時刻情報を受信し、後述する位置情報提供装置30からエフェメリスを受信して、GPS衛星20の各々と移動端末40との距離を特定することにより、移動端末40自身の現在の位置を特定することもできる。
Each
ここで、GPS衛星の位置情報(エフェメリス)には、そのGPS衛星の位置情報の基準となる時刻の情報(Time Of Ephemeris、TOE)が含まれるが、以下、TOEの存在を明示するため、エフェメリスに併せてTOEが記載されることがある。エフェメリスおよびTOEは、各GPS衛星毎に定まる。 Here, the GPS satellite position information (ephemeris) includes time information (Time Of Ephemeris, TOE) that serves as a reference for the position information of the GPS satellites. In addition, TOE may be described. Ephemeris and TOE are determined for each GPS satellite.
移動通信網10には、位置情報提供装置30が直接的または間接的に接続されている。例えば、位置情報提供装置30は、移動通信網10の一つの基地局12と無線で通信してもよい。あるいは、位置情報提供装置30は、移動通信網10に接続された他の網に有線で接続されていてもよい。
A location
位置情報提供装置30は、移動端末40が移動端末40自身の現在の位置を特定するために必要なエフェメリスおよびTOEを提供する。後述するように、位置情報提供装置30は、移動端末40からの要求に応じてエフェメリスおよびTOEを移動通信網を介して移動端末40に送信する。移動端末40は、受信したエフェメリスおよびTOEを記憶する。
The location
図2に示すように、移動端末40は、衛星受信部50、衛星受信アンテナ52、移動通信網通信部60、移動通信網通信アンテナ62、入力部70、記憶部90、CPU(Central Processing Unit)100を備える。
衛星受信部50は、CPU100の制御の下、GPS衛星20が送信するGPS信号を衛星受信アンテナ52で受信して解析し、GPS信号に含まれる現在時刻情報やエフェメリス等をCPU100に出力する。衛星受信部50は、受信したGPS信号を解析して現在時刻情報のみを得ることもできるし、現在時刻情報およびエフェメリスを得ることもできる。
As shown in FIG. 2, the
Under the control of the
移動通信網通信部60は、他の通信装置が送信した信号を、移動通信網10を介して、移動通信網通信アンテナ62で受信し、受信した信号をCPU100の制御の下で処理する。例えば、位置情報提供装置30が送信したエフェメリスおよびTOEを、移動通信網10を介して移動通信網通信アンテナ62で受信してCPU100に転送する。
また、移動通信網通信部60は、CPU100の制御の下で、移動通信網通信アンテナ62によって、移動通信網10を介して他の通信装置(例えば、位置情報提供装置30)へ信号を送信する。
The mobile communication
In addition, the mobile communication
入力部70は、例えば複数のボタンまたはキーボードであり、移動端末40のユーザによって操作され、ユーザから移動端末40に対する指示の入力に用いられる。
記憶部90は、移動通信網通信部60がエフェメリスおよびTOEを受信する度に、エフェメリスおよびTOEを記憶部90に記憶する。また、記憶部90は、移動端末40の現在位置を記憶している。
The
The
CPU100の人工衛星特定部102は、記憶部90に記憶された複数のGPS衛星20に対応するエフェメリスの各々に基づいて、移動端末40の現在位置からの仰角が閾値X以上であるGPS衛星20を特定する。ここで、閾値Xは、移動端末40から見て水平線上に存在するGPS衛星全てを特定の対象とするように0度としてもよいし、低い仰角にあるGPS衛星20からのノイズが多いGPS信号を排除するため、例えば、15度としてもよいし、他の値としてもよい。
CPU100の人工衛星計数部104は、記憶部90に記憶された複数のGPS衛星20に対応するTOEの各々に基づいて、人工衛星特定部102に閾値X以上であると特定された複数のGPS衛星20について、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数を計数する。ここで、閾値Yは、それ以降エフェメリスが示す位置と実際のGPS衛星20の位置との誤差が顕著になる1.5時間としてもよいし、他の値としてもよい。
CPU100の判定部106は、人工衛星計数部104によってTOEからの経過時間が閾値Y以内であると計数されたGPS衛星20の数が閾値Z以上であるか否かを判定する。ここで、GPS衛星20の数を変化させた場合の測位精度と測位時間を調べた実験結果によれば、閾値Zを7とすると好ましい。
CPU100の測位部108は、判定部106の判定結果に従って、移動端末40の現在位置を測位する。
Based on each of the ephemeris corresponding to the plurality of
The artificial
The
The
上述のように、記憶部90に記憶されたエフェメリスおよびTOEに基づいて、移動端末40の現在位置を測位するのに利用可能なGPS衛星20の数を計数し判定できる。したがって、実際にGPS衛星20が送信するGPS信号を受信して、受信可否を判断したり受信品質を測定したりすることにより、測位利用可能なGPS衛星20の数を計数し判定する場合に比べ、所要時間および消費電力を削減することができる。
As described above, based on the ephemeris and TOE stored in the
次に、図3のフローチャートを参照して、移動端末40の動作を説明する。この動作は、図3のフローチャートに対応するコンピュータプログラムをCPU100が実行することにより実現される。この動作は、移動端末40のユーザが入力部70によりGPS測位を要求したこと、または定期的に移動端末40の現在位置を取得するための定期自動測定機能プログラム(例えば、日本で株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモがオートGPS等という名称で提供しているサービスのためのプログラム)等の移動端末40のCPU100で実行されているプログラムがGPS測位を要求したことを契機として実行される。
Next, the operation of the
ステップS1において、人工衛星特定部102は、前述の通り、移動端末40の現在位置からの仰角が閾値X以上であるGPS衛星20を特定する。具体的には、人工衛星特定部102は、記憶部90から複数のGPS衛星20の各々に対応するエフェメリスおよび移動端末40の現在位置を読み出し、エフェメリスの各々と移動端末40の現在位置に基づいてGPS衛星20の各々の仰角を算出し、仰角が閾値X以上であるGPS衛星20を特定する。
In step S1, the artificial satellite specifying unit 102 specifies the
ステップS2において、人工衛星計数部104は、前述の通り、仰角が閾値X以上であると特定された複数のGPS衛星20について、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数を計数する。具体的には、人工衛星計数部104は、記憶部90からステップS1で特定されたGPS衛星20に対応するTOEを読み出し、TOEの各々からの移動端末40の内部現在時刻に対する経過時間を算出し、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数を計数する。
この例では、人工衛星計数部104が計数する際にTOEからの経過時間を算出することとしたが、変形例として、CPU100が予めTOEと移動端末40の内部現在時刻との差を算出して記憶部90に記憶しておき、記憶された差に基づいて、人工衛星計数部104が、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数を計数することとしてもよい。また、別の変形例として、CPU100がタイマーとして動作し、TOEからの経過時間が閾値Yを超えたGPS衛星20のエフェメリスおよびTOEを記憶部90から削除して、記憶部90がTOEからの経過時間が閾値Y以内のGPS衛星20のエフェメリスおよびTOEのみを記憶するようにしてもよい。また、TOEからの経過時間が閾値Yを超えたGPS衛星20のエフェメリスおよびTOEを記憶部90から削除する代わりに、判定に使用しないためのフラグを設定してもよい。
In step S2, the artificial
In this example, the artificial
ステップS3において、判定部106は、仰角が閾値X以上であると特定されたGPS衛星20のうち、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数が、閾値Z以上であるか否かを判定する。
判定が肯定的である場合、すなわち、仰角が閾値X以上であると特定されたGPS衛星20のうち、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数が閾値Z以上である場合には、処理はステップS4に進む。
判定が否定的、すなわち、仰角が閾値X以上であると特定されたGPS衛星20のうち、TOEからの経過時間が閾値Y以内であるGPS衛星20の数が閾値Z未満である場合には、処理はステップS6に進む。
In step S <b> 3, the
If the determination is affirmative, that is, the number of
If the determination is negative, that is, the number of
ステップS4において、CPU100は、複数のGPS衛星20が送信したGPS信号の各々を衛星受信部50が受信して解析するように制御する。衛星受信部50は、衛星受信アンテナ52で受信した複数のGPS信号を解析し、GPS衛星20の各々に対応した現在時刻情報を算出して、CPU100に出力する。
In step S4, the
ステップS5において、測位部108は、記憶部90に記憶されている、複数のGPS衛星20に対応するエフェメリスを読み出す。そして、ステップS4で衛星受信部50が出力したGPS衛星の現在時刻情報と、記憶部90から読み出したエフェメリスに基づいて、移動端末40の位置を測位し、測位された現在位置を記憶部90に記憶する。その後、測位動作は終了する。
In step S <b> 5, the
他方、ステップS6において、CPU100は、移動通信網通信部60がエフェメリスおよびTOEの送信要求を位置情報提供装置30に送信するように制御する。移動通信網通信部60は、移動通信網通信アンテナ62によって、移動通信網10を介して位置情報提供装置30へエフェメリスおよびTOEの送信を要求する信号を送信する。
On the other hand, in step S <b> 6, the
ステップS7において、CPU100は、ステップS6における要求に従い位置情報提供装置30が送信したエフェメリスおよびTOEを、移動通信網通信部60が受信するように制御する。移動通信網通信部60は、位置情報提供装置30が送信したエフェメリスおよびTOEを、移動通信網通信アンテナ62で受信してCPU100に転送する。CPU100は、移動通信網通信部60が転送したエフェメリスおよびTOEを記憶部90に記憶する。
In step S7, the
ステップS8において、CPU100は、複数のGPS衛星20が送信したGPS信号の各々を衛星受信部50が受信して解析するように制御する。衛星受信部50は、衛星受信アンテナ52で受信した複数のGPS信号を解析し、GPS衛星20の各々に対応した現在時刻情報を算出して、CPU100に出力する。
In step S8, the
ステップS9において、測位部108は、ステップS8で衛星受信部50が出力したGPS衛星の現在時刻情報と、ステップS7で移動通信網通信部60が受信したエフェメリスに基づいて、移動端末40の位置を測位し、測位された現在位置を記憶部90に記憶する。その後、測位動作は終了する。
In step S9, the
上述したとおり、この実施の形態によれば、ステップS3で肯定的な判定が下された後の測位動作であるステップS4およびS5では、移動端末40は位置情報提供装置30に対してエフェメリスおよびTOEの送信を要求しない。一方、ステップS3で否定的な判定が下された後の測位動作であるステップS6〜S9では、移動端末40は位置情報提供装置30に対してエフェメリスおよびTOEの送信を要求する。
すなわち、測位のために利用可能なGPS衛星20の数が閾値Z以上である場合には、エフェメリスを新たに受信する必要がないので、過去に記憶部90に記憶されたエフェメリスを用いて測位を行う。測位のために利用可能なGPS衛星20の数が閾値Z未満である場合には、エフェメリスを新たに受信する必要があるので、位置情報提供装置30からエフェメリスを受信して、受信したエフェメリスを用いて測位を行う(アシスト型GPS測位)。このように測位手段を選択することで、通常のアシスト型GPS測位のように測位の度毎に位置情報提供装置30からエフェメリスを受信する必要がなくなるため、測位時間を短縮でき、測位のための消費電力を削減でき、移動通信網のトラヒック負荷を低減できる。
As described above, according to this embodiment, in steps S4 and S5, which are positioning operations after a positive determination is made in step S3, the
That is, when the number of
また、測位のために利用可能なGPS衛星20の数が閾値Z以上である場合には、エフェメリスを受信するために移動通信網にアクセスする必要がないので、移動端末40が移動通信網にアクセスできない場所でも移動端末40の現在位置を測位可能である。
Further, when the number of
また、測位のために利用可能なGPS衛星20の数に基づいて測位手段を選択するので、直近のアシスト型GPS測位を行ってからの経過時間が所定時間以上であった場合にはアシスト型GPS測位を行い、そうでなければ過去に記憶部90に記憶されたエフェメリスを用いてGPS測位を行うようなタイマーを用いた測位手段の選択と比較して、利用可能なGPS衛星20の数に応じた動的な測位手段の選択が可能となる。
In addition, since the positioning means is selected based on the number of
さらに、記憶部90に記憶されたエフェメリスに基づいてGPS衛星20の仰角を算出し、記憶部90に記憶されたTOEからの経過時間を計算して、測位に利用可能なGPS衛星20の数をカウントすることにより、過去に記憶部90に記憶されたエフェメリスを用いたGPS測位を行うかアシスト型GPS測位を行うかを判定するので、GPS衛星20を追跡できないことまたはGPS衛星20からの信号の受信レベルが低いことによりどちらの測位を行うかを判定する場合と比較して、判定のためにGPS衛星20からの信号を受信する動作を省略することができる。従って、消費電力を削減でき、併せて、迅速な判定が可能となる。また、仰角およびTOEからの経過時間の両方からGPS衛星20の有効性を判定するので、より確実な判定が可能となる。
Further, the elevation angle of the
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、以下のような変形も本発明の範囲内にある。 While the embodiment according to the present invention has been described above, the following modifications are also within the scope of the present invention.
上述の実施の形態では、複数のGPS衛星20から送信された現在時刻情報および複数のGPS衛星20に対応するエフェメリスに基づいて測位部108が移動端末40の現在位置を測位する(ステップS5、ステップS9)。他の実施の形態として、測位部108は、複数のGPS衛星20から送信された現在時刻情報およびそれらのGPS衛星20に対応するエフェメリスと、1つ以上の基地局12から送信された基地局12の位置情報を示す信号に基づいて移動端末40の現在位置を測位してもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、ユーザの指示またはCPU100で実行されているプログラムからの要求により測位動作を開始しているが、他の実施の形態では、移動端末40が現在のセルまたはセクタから他のセルまたはセクタに移動するときに測位動作を開始してもよい。すなわち、セル間ハンドオーバまたはセクタ間ハンドオーバの開始または終了を契機として移動端末40の測位動作を開始してもよい。
In the above-described embodiment, the positioning operation is started by a user instruction or a request from a program executed by the
上述の実施の形態では、エフェメリスを用いてGPS衛星20の仰角を算出したが、エフェメリスに代えてアルマナックを用いて仰角を算出してもよい。アルマナックは有効期間が長いので、有効なエフェメリスが記憶部90に記憶されておらずアルマナックだけが記憶されているGPS衛星20についても仰角を算出できる。
In the above-described embodiment, the elevation angle of the
上述の実施の形態では、移動端末40は1つのCPU100を有する。しかし、他の実施の形態として、移動端末40は、人工衛星特定部102、人工衛星計数部104、判定部106、測位部108の機能を有する複数のCPUを有していてもよい。
さらに、CPU100が実行する各機能は、CPUの代わりにハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)、DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。また、GPSチップのCPUが各機能を実行してもよい。
In the above-described embodiment, the
Furthermore, each function executed by the
上述した変形は、矛盾しない限り組み合わせてもよい。 The above-described modifications may be combined as long as there is no contradiction.
10…移動通信網、20…GPS衛星、30…位置情報提供装置、40…移動端末、50…衛星受信部、60…移動通信網通信部、70…入力部、90…記憶部、100…CPU
DESCRIPTION OF
Claims (2)
複数の人工衛星の位置情報を提供する位置情報提供装置から移動通信網を介して人工衛星の位置情報およびこれらの位置情報に対応する位置情報時刻情報を受信する移動通信網通信部と、
前記移動通信網通信部が前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信する度に前記位置情報および前記位置情報時刻情報を記憶する記憶部と、
前記位置情報に基づいて、移動端末の現在位置からの各々の仰角が第1閾値以上である複数の人工衛星を特定する人工衛星特定部と、
前記人工衛星特定部によって特定された複数の人工衛星のうち、前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数を計数する人工衛星計数部と、
前記人工衛星計数部によって計数された計数値が第3閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
移動端末の位置を測位する測位部とを備え、
前記判定部の判定が否定的である場合には、前記移動通信網通信部は、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信し、前記衛星受信部は、前記複数の人工衛星から送信された信号を受信し、前記測位部は、前記移動通信網通信部が要求して受信した位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位し、
前記判定部の判定が肯定的である場合には、前記移動通信網通信部は、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求せず、前記衛星受信部は、前記複数の人工衛星から送信された信号を受信し、前記測位部は、前記記憶部に記憶されている前記位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位する
ことを特徴とする移動端末。 A satellite receiver for receiving a signal including current time information timed by the artificial satellites transmitted from a plurality of artificial satellites;
A mobile communication network communication unit that receives position information of artificial satellites and position information time information corresponding to these position information from a position information providing device that provides position information of a plurality of artificial satellites;
A storage unit for storing the position information and the position information time information each time the mobile communication network communication unit receives the position information and the position information time information;
Based on the position information, an artificial satellite identifying unit that identifies a plurality of artificial satellites each having an elevation angle equal to or greater than a first threshold from the current position of the mobile terminal;
Among a plurality of artificial satellites specified by the artificial satellite specifying unit, an artificial satellite counting unit that counts the number of artificial satellites whose elapsed time from the position information time information is within a second threshold;
A determination unit that determines whether the count value counted by the artificial satellite counting unit is equal to or greater than a third threshold;
A positioning unit that measures the position of the mobile terminal,
If the determination by the determination unit is negative, the mobile communication network communication unit requests the position information and the position information time information from the position information providing device to request the position information and the position information. Time information is received, the satellite receiving unit receives signals transmitted from the plurality of artificial satellites, and the positioning unit includes the positional information and the signal received as requested by the mobile communication network communication unit Measure the location of the mobile terminal based on the current time information,
If the determination by the determination unit is positive, the mobile communication network communication unit does not request the position information and the position information time information from the position information providing device, and the satellite reception unit Receiving the signals transmitted from the plurality of artificial satellites, and the positioning unit measures the position of the mobile terminal based on the position information stored in the storage unit and the current time information included in the signal. Feature mobile terminal.
複数の人工衛星の位置情報を提供する位置情報提供装置から移動通信網を介して人工衛星の位置情報およびこれらの位置情報に対応する位置情報時刻情報を受信することと、
前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信する度に前記位置情報および前記位置情報時刻情報を記憶部に記憶することと、
前記位置情報に基づいて、移動端末の現在位置からの各々の仰角が第1閾値以上である複数の人工衛星を特定することと、
仰角が第1閾値以上であると特定された前記複数の人工衛星のうち、前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数を計数することと、
計数された前記位置情報時刻情報からの経過時間が第2閾値以内である人工衛星の数が第3閾値以上であるか否かを判定することと、
前記判定が否定的である場合には、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を受信し、前記複数の人工衛星から送信された前記人工衛星が計時する現在時刻情報を含む信号を受信し、前記位置情報提供装置に対して要求して受信した位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位することと、
前記判定が肯定的である場合には、前記位置情報提供装置に対して前記位置情報および前記位置情報時刻情報を要求せず、前記複数の人工衛星から送信された前記人工衛星が計時する現在時刻情報を含む信号を受信し、前記記憶部に記憶されている前記位置情報および前記信号が含む現在時刻情報に基づいて移動端末の位置を測位する
ことを特徴とする移動端末の測位方法。
A positioning method in a mobile terminal,
Receiving position information of artificial satellites and position information time information corresponding to these position information from a position information providing apparatus that provides position information of a plurality of artificial satellites;
Storing the position information and the position information time information in a storage unit every time the position information and the position information time information are received;
Identifying a plurality of artificial satellites each having an elevation angle greater than or equal to a first threshold from the current position of the mobile terminal based on the position information;
Counting the number of artificial satellites whose elapsed time from the position information time information is within a second threshold among the plurality of artificial satellites identified as having an elevation angle equal to or greater than a first threshold;
Determining whether the number of artificial satellites whose elapsed time from the counted position information time information is within a second threshold is greater than or equal to a third threshold;
When the determination is negative, the position information providing apparatus requests the position information and the position information time information to receive the position information and the position information time information, and the plurality of artificial satellites The position of the mobile terminal is received based on the position information received by requesting the position information providing apparatus and the current time information included in the signal. Positioning and
If the determination is affirmative, the current time measured by the artificial satellites transmitted from the plurality of artificial satellites without requesting the positional information providing apparatus and the positional information time information. A positioning method for a mobile terminal, comprising: receiving a signal including information; and positioning the position of the mobile terminal based on the position information stored in the storage unit and the current time information included in the signal.
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Cited By (3)
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JP5215493B1 (en) * | 2012-08-02 | 2013-06-19 | 春佳 西守 | Computer program |
JP2017062165A (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | カシオ計算機株式会社 | Positioning device, positioning control method and program |
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- 2010-03-11 JP JP2010054068A patent/JP2011185891A/en active Pending
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