CN112368603A - 接收设备和用于控制接收设备的方法 - Google Patents

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Abstract

通过本发明，在用于使用来自卫星的信号获取当前位置的接收设备中降低了功耗。接收设备设置有接收单元、信号处理单元和定位处理单元。在接收设备中，接收单元接收从预定卫星发送的信号作为接收信号。信号处理单元执行用于确定由接收单元接收的接收信号是否包括特定消息的处理。当接收信号包括特定消息时，定位处理单元执行用于获取当前位置的定位处理。

Description

接收设备和用于控制接收设备的方法
技术领域
本技术涉及一种接收器及其控制方法，并且更具体地，涉及一种用于接收来自卫星的信号的接收器及其控制方法。
背景技术
过去，已经广泛使用通过接收来自多个卫星的信号来获得接收器的当前位置的GNSS(全球导航卫星系统)。目前在使用的GNSS的实例包括GPS(全球定位系统)、Galileo和QZSS(准天顶卫星系统)。在这些GNSS中，接收器需要在定位计算期间从多个、或四个或更多个卫星中的每一个卫星接收信号。例如，已经提出了用于从多个相应的卫星同时接收载波频率不同的信号L1至L5的接收器(例如，参考专利文献1)。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]
JP2009-92473A
发明内容
[技术问题]
上述现有技术从多个相应的卫星接收载波频率不同的信号L1至L5，因此与仅接收信号L1的情况相比，提高了抗噪性。然而，在活动时，接收器需要连续跟踪多个卫星并处理定位计算，并且接收器保持活动越长，接收器消耗的电力就越多。虽然停止跟踪和定位计算减少功率消耗，但接收器无法获取其当前位置，从而导致便利性降低。如上所述，上述接收器在降低功耗方面存在困难。
鉴于上述情况设计了本技术，并且本技术的目的是通过使用来自卫星的信号来减少接收器获取其当前位置的功耗。
[问题的解决方案]
已经做出本技术以解决上述问题，并且本技术的第一方面是一种接收器及其控制方法。该接收器包括：接收部，接收来自预定卫星的信号作为接收信号；信号处理部，执行确定接收信号是否包括特定消息的处理；以及定位处理部，在接收信号包括特定消息的情况下，执行获取当前位置的定位处理。这提供了在接收信号包括特定消息的情况下执行定位处理的有利效果。
此外，在该第一方面中，特定消息可以是通知关于至少灾害或危机的信息的消息。这提供了在接收信号包括通知关于至少灾害或危机的信息的消息的情况下执行定位处理的有利效果。
此外，在该第一方面中，特定消息可通知关于灾害的信息，并且定位处理部可在接收信号包括特定消息并且灾害具有作为优先级的预定值的情况下执行定位处理。这提供了在接收信号包括特定消息并且灾害具有作为优先级的预定值的情况下执行定位处理的有利效果。
此外，在该第一方面中，特定消息可通知关于受灾地点的信息，并且定位处理部分可基于受灾地点和当前位置之间的位置关系输出警告。这提供了根据受灾地点与当前位置之间的位置关系输出警告的有利效果。
此外，在该第一方面中，定位处理部可基于位置关系和特定消息的发送条件输出警告。这提供了根据位置关系和发送条件输出警告的有利效果。
此外，在该第一方面中，还可以提供电源控制部，该电源控制部在未确定接收信号包括特定消息的情况下，断开定位处理部的电力，并且在确定接收信号包括特定消息的情况下，接通定位处理部的电力。这提供了在接收信号包括特定消息的情况下，接通测量处理部的电力的有利效果。
此外，在该第一方面中，信号处理部可包括：多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给多个卫星处理单元，电源控制部可在未确定接收信号包括特定消息的情况下接通多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的电力，在确定接收信号包括特定消息的情况下，接通多个卫星处理单元中的比预定数量更多的卫星处理单元的电力。这提供了在确定接收信号包括特定消息的情况下接通比预定数量更多的卫星处理单元的电力的有利效果。
此外，在该第一方面中，多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：卫星捕获部，捕获所分配的卫星；卫星跟踪部，跟踪所捕获的卫星；伪距离获取部，从接收信号获取当日时间信息并且基于当日时间信息获得到所捕获的卫星的伪距离；以及解码部，对来自卫星的信号进行解码。在未确定接收信号包括特定消息的情况下，电源控制部可断开伪距离获取部的电力。这提供了在不包括特定消息的情况下断开伪距离获取部的电力的有利效果。
此外，在该第一方面中，还可提供电源控制部，其在未确定接收信号包括特定消息的情况下，激活定位处理部的操作时钟，并且在确定接收信号包括特定消息的情况下，去激活定位处理部的操作时钟。这提供了在接收信号包括特定消息的情况下，执行控制以激活测量处理部的操作时钟的有利效果。
此外，在该第一方面中，信号处理部可包括多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给多个卫星处理单元，电源控制部在未确定接收信号包括特定消息的情况下可仅激活多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的操作时钟，在确定接收信号包括特定消息的情况下，激活多个卫星处理单元中的比预定数量更多的卫星处理单元的操作时钟。这提供了在接收信号包括特定消息的情况下执行控制以激活比预定数量更多的卫星处理单元的操作时钟的有利效果。
此外，在该第一方面中，多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：卫星捕获部，捕获所分配的卫星；卫星跟踪部，跟踪所捕获的卫星；伪距离获取部，从接收信号获取当日时间信息并且基于当日时间信息获得所捕获的卫星的伪距离；以及解码部，对来自卫星的信号进行解码。电源控制部在未确定接收信号包括特定消息的情况下可去激活伪距离获取部的操作时钟。这提供了在不包括特定消息的情况下执行控制以去激活伪距离获取部的操作时钟的有利效果。
此外，在该第一方面中，信号处理部可检测来自多个卫星中的每个卫星的接收信号，并且确定接收信号中的任意一个接收信号是否包括特定消息。这提供了检测多个卫星的每个卫星的接收信号的有利效果。
此外，在该第一方面中，信号处理部能够通过使用预定的导航数据来捕获卫星。这提供了通过使用导航数据从捕获的卫星接收信号的有利效果。
此外，在该第一方面中，定位处理部可根据到多个卫星中的每个卫星的伪距离和预定的导航数据获取当前位置。这提供了在接收信号包括特定消息的情况下根据伪距离和导航数据获取当前位置的有利效果。
此外，在该第一方面中，接收部可接收来自准天顶卫星的信号作为接收信号。这提供了在来自准天顶卫星的接收信号包括特定消息的情况下执行定位处理的有利效果。
[发明的有利效果]
根据本技术，可实现提供接收器通过使用来自卫星的信号获取其当前位置的降低的功耗的优异的有利效果。应注意，本文中描述的有利效果不一定受限制并且可以是在本公开中描述的有利效果中的任何一个。
附图说明
[图1]是示出本技术的第一实施方式中的定位系统的配置实例的整体视图。
[图2]是示出本技术的第一实施方式中的射频信号处理部的配置实例的框图。
[图3]是示出本技术的第一实施方式中的数字信号处理部的配置实例的框图。
[图4]是示出本技术的第一实施方式中的卫星信号处理部的配置实例的框图。
[图5]是示出本技术的第一实施方式中的卫星处理单元的配置实例的框图。
[图6]是本技术的第一实施方式中的接收器的状态转变图的实例。
[图7]是示出本技术的第一实施方式中的输出警告的实例的示图。
[图8]是示出本技术的第一实施方式中的L1S帧的数据结构的实例的示图。
[图9]是示出本技术的第一实施方式中的消息类型的实例的示图。
[图10]是示出本技术的第一实施方式中的灾害类别的列表的示图。
[图11]是示出本技术的第一实施方式中具有高优先级的灾害的类型的实例的示图。
[图12]是示出本技术的第一实施方式中具有低优先级的灾害的类型的实例的示图。
[图13]是示出本技术的第一实施方式中的发送条件的实例的示图。
[图14]是示出本技术的第一实施方式中的关于灾害预防的通知的实例的示图。
[图15]是示出本技术的第一实施方式中的预测区域的实例的示图。
[图16]是示出本技术的第一实施方式中的接收器处于省电模式的实例的示图。
[图17]是示出本技术的第一实施方式中的接收器处于定位模式的实例的示图。
[图18]是示出本技术的第一实施方式中的接收器的操作的实例的流程图。
[图19]是示出本技术的第二实施方式中的接收器处于省电模式的实例的示图。
[图20]是示出本技术的第三实施方式中的接收器的操作的实例的流程图。
[图21]是示出本技术的第三实施方式中的卫星捕获和跟踪过程的实例的流程图。
[图22]是示出根据本公开的实施方式的技术适用的IoT系统9000的示意性配置的实例的示图。
具体实施方式
下面将描述用于执行本技术的模式(在下文中称为实施方式)。将按照以下顺序给出描述。
1、第一实施方式(当接收到特定消息时执行定位处理的实例)
2、第二实施方式(当接收到特定消息时捕获多个卫星并执行定位处理的实例)
3、第三实施方式(当接收到特定消息时通过使用导航数据来捕获卫星并且执行定位处理的实例)
4、应用实例
<1、第一实施方式>
[定位系统的配置实例]
图1是示出本技术的第一实施方式中的定位系统的配置实例的整体视图。该定位系统被设计为通过使用来自卫星的信号获取其当前位置并包括卫星100和接收器200。例如，GPS的GPS卫星或QZSS的准天顶卫星被捕获为卫星100。要捕获的卫星100的数量根据接收器200的状态而变化。
接收器200通过从卫星100接收卫星信号来获取其当前位置。接收器200包括天线201、晶体振荡器210、射频信号处理部220和数字信号处理部300。
天线201将从卫星发送的电磁波转换成电信号。该电信号包括用于无线通信的模拟射频信号。天线201将射频信号提供给射频信号处理部220。
晶体振荡器210通过利用晶体的压电现象产生具有恒定频率的时钟信号。晶体振荡器210将所生成的时钟信号提供给射频信号处理部220。
射频信号处理部220放大射频信号，将信号转换为与时钟信号同步的数字信号。射频信号处理部220将转换的数字信号提供给数字信号处理部300。
数字信号处理部300处理数字信号，并且在数字信号中包括特定消息的情况下，执行获取当前位置的定位处理。作为启动定位处理的特定消息，例如，使用灾害/危机通知消息，该消息通知至少与灾害或危机有关的灾害和危机管理信息(以下称为“灾害/危机信息”)。灾害的实例包括地震、火山喷发和海啸。危机的示例包括恐怖主义和武装袭击情况。
[射频信号处理部的配置实例]
图2是示出本技术的第一实施方式中的射频信号处理部220的配置实例的框图。射频信号处理部220包括低噪声放大器221、混频器222、低通滤波器223和锁相环224。此外，射频信号处理部220包括AGC(自动增益控制)电路225和ADC(模数转换器)226。
低噪声放大器221放大来自天线201的射频信号RFIN。低噪声放大器221将放大的射频信号RFIN提供给混频器222。
锁相环224将来自晶体振荡器210的时钟信号CLKTCXO相乘。锁相环224通过乘法生成时钟信号CLKMIX、CLKADC和CLKDSP。然后，锁相环224将时钟信号CLKMIX提供给混频器222，将时钟信号CLKADC提供给ADC 226，并将时钟信号CLKDSP提供给数字信号处理部300。
混频器222通过将射频信号RFIN与本地信号混频来将射频信号的频率下变频到较低的第一中频。混频器222将混频后的第一中频信号提供给低通滤波器223。
低通滤波器223使处于或低于预定截止频率的第一中频信号的频率分量通过，并且将这些频率分量提供给AGC电路225。
AGC电路225根据其电平控制输入的第一中频信号的增益，并将特定电平的第一中频信号输出到ADC 226。
ADC 226将来自AGC电路225的第一中频信号转换成数字信号DOUT，并将数字信号DOUT提供给数字信号处理部300。
[数字信号处理部的配置实例]
图3是示出了本技术的第一实施方式中的数字信号处理部300的配置实例的框图。数字信号处理部300包括数字前端311、使能控制部312、卫星信号处理部320、电源控制部313、卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316。
数字前端311处理通过使信号经过数字滤波器等来将来自射频信号处理部220的、具有第一中频的数字信号DOUT的频率降低到第二中频的过程。数字前端311将具有第二中频的数字信号作为基带信号提供给卫星信号处理部320。这使得基带信号被接收。应注意，基带信号是在权利要求中描述的接收信号的实例，并且数字前端311是在权利要求中描述的接收部的实例。
使能控制部312在电源控制部313的控制下激活或去激活卫星信号处理部320。
卫星信号处理部320执行确定来自数字前端311的基带信号(即，接收信号)是否包括特定消息的处理。具体消息例如是灾害/危机通知消息。
卫星信号处理部320监控基带信号，在包括灾害/危机通知消息的情况下，提取灾害/危机信息，并且将该信息提供给电源控制部313和定位计算部315。此外，卫星信号处理部320获取用于定位计算的信息(例如，导航数据、伪距离和增强数据)并且将这种信息提供给定位计算部315。本文中，导航数据是星历数据和历书数据。增强数据例如是用于子表类定位的数据。应注意，卫星信号处理部320是在权利要求中描述的信号处理部的实例。
电源控制部313执行控制，使得根据接收器200的状态接通用于卫星信号处理部320、卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316的电力。经由使能控制部312控制对卫星信号处理部320的电力供应。
本文中，接收器200的状态被分类为省电模式、定位模式和警告输出模式。在省电模式中，作为去激活接收器200的定位功能的结果，接收器200比在定位模式和警告输出模式中消耗更少的电力。此外，在定位模式中，接收器200通过定位计算获取其当前位置。在警告输出模式中，接收器200基于其当前位置和灾害/危机信息输出警告。
在其初始状态下，接收器200被设置为例如省电模式。在省电模式中，电源控制部313控制使能控制部312以断开卫星信号处理部320中的一些单元和电路的电力。此外，电源控制部313断开卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316的电力。这降低了功耗。应当注意，电源控制部312可激活或去激活定位计算部314的操作时钟，而不是接通或断开用于定位计算部314的电力。
那么，在获取灾害/危机信息的情况下，接收器200从省电模式进入定位模式。在这种情况下，电源控制部313接通用于卫星信号处理部320、卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316的电力。
卫星分配控制部314决定待捕获的卫星并将卫星分配给卫星信号处理部320中的多个单元。卫星分配控制部314决定在接通电力之后进入启动状态、冷启动、暖启动或热启动的哪个。
本文中，冷启动是诸如在工厂装运时没有有效备份数据的启动状态。暖启动是具有无效星历数据的启动状态，尽管具有一天的有效时间。热启动是具有一天的有效时间和备份的星历数据的启动状态。
然后，卫星分配控制部314基于启动状态决定待捕获的卫星。该决定过程包括保持例如在星历数据存在的情况下捕获率高于平常的视点，因为可以从接收器的一天中的时间计算卫星的多普勒频率。此外，该决定过程包括确定：在年历数据已经可用的情况下，所有卫星的位置和多普勒频率是已知的，并且因此，具有高仰角的那些卫星将被作为目标，因为这些卫星有希望用于优异的接收条件。
卫星分配控制部314将所决定的卫星单独地分配给卫星信号处理部320中的多个单元，并将分配的卫星的识别信息提供给这些单元。例如，C/A(粗/获取)码被用作识别信息。在省电模式中，卫星分配控制部314分配预定数量的准天顶卫星(例如，一个卫星)。同时，在定位模式下，卫星分配控制部314分配比省电模式更多的卫星以及执行定位计算所需的尽可能多的卫星。定位计算需要四个或更多个卫星，并且期望八个或更多个卫星来实现更稳定的定位精度。
定位计算部315在获取灾害/危机信息的情况下执行获取当前位置的定位处理。定位计算部315执行用于根据与多个卫星的每个卫星的伪距离和导航数据来获取当前位置的定位计算。如果定位成功，则定位计算部315基于灾害/危机信息的内容来确定是否输出警告。当如在严重灾害的情况下满足用于输出警告的预定条件时，接收器200进入警告输出模式。然后，定位计算部315经由串行接口316向接收器200的外部输出警告。应当注意，定位计算部315是权利要求中描述的定位处理部的实例。
作为由CPU(中央处理器)执行预定程序的结果，实现卫星分配控制部314和定位计算部315的功能。
应当注意，尽管定位计算部315根据与多个卫星中的每个卫星的伪距离和导航数据获取当前位置，但是本技术不限于该配置。例如，接收器200还可包括用于接收指示接入点位置的信息的通信电路，以便获取接入点位置作为当前位置。基站、Wi-Fi(注册商标)路由器等可用作接入点。在获取接入点位置的情况下，不再需要接通四个或更多个卫星处理单元330的电力。
[卫星信号处理部的配置实例]
图4是示出本技术的第一实施方式中的卫星信号处理部320的配置实例的框图。卫星信号处理部320具有多个卫星处理单元330。卫星处理单元330由卫星分配控制部314单独地分配不同的卫星作为待捕获的卫星。
卫星处理单元330处理来自所分配的卫星的信号。卫星处理单元330从数字前端311接收基带信号。卫星处理单元330从基带信号提取所分配的卫星的信号并且对所提取的信号进行解码。在省电模式中，卫星处理单元330通过解码确定是否已经获取灾害/危机通知消息作为特定消息。在已经获取灾害/危机通知消息的情况下，卫星处理单元330从该消息中提取灾害/危机信息，并将该信息提供给电源控制部313和定位计算部315。然后，卫星信号处理部320在获取灾害/危机信息时进入定位模式，获取导航数据和增强数据，并将这些数据提供给定位计算部315。
此外，使能控制部312在电源控制部313的控制下接通或断开每个卫星处理单元330的电力。应注意，使能控制部312可激活或去激活每个卫星处理单元330的操作时钟，而不是接通或断开每个卫星处理单元330的电力。
[卫星处理单元的配置实例]
图5是示出本技术的第一实施方式中的卫星处理单元330的配置实例的框图。卫星处理单元330包括卫星捕获部331、卫星跟踪部332、伪距离获取部333和解码部334。
卫星捕获部331捕获所分配的卫星。卫星捕获部331例如通过将所分配的卫星的标识信息(C/A码)与输入基带信号的排他逻辑和馈送至相关器来获取相关值。卫星捕获部331以特定间隔监测相关值并将提供最大相关值的载波频率偏移和码相位作为捕获结果输出至卫星跟踪部332。
卫星跟踪部332跟踪捕获的卫星。卫星跟踪部332使用载波频率偏移和码相位作为初始值，并且与载波和码定时同步，并且进一步与导航数据和增强数据的物理帧同步，从而再现一天的卫星发送时间。卫星跟踪部332将指示一天的发送时间的一天时间信息提供给伪距离获取部333。此外，卫星跟踪部332将与物理帧同步的解调信号馈送至解码部334。
伪距离获取部333获取伪距离。伪距离获取部333根据接收器200的一天的发送时间和一天的接收时间之间的差来估计卫星信号传播时间，并且通过将发送时间乘以光速来估计卫星100与接收器200之间的传播距离。该估计的传播距离被称为伪距离，因为它与实际几何距离相比包括卫星时钟和卫星轨道误差以及可归因于电离层、对流层、多路径和其他延迟的误差。伪距离获取部333将所获取的伪距离提供给定位计算部315。
解码部334解码来自所捕获的卫星的解调信号。解码部334通过解码来判断是否获取到灾害/危机通知消息。在已获取到灾害/危机通知消息的情况下，解码部334从该消息中提取灾害/危机信息，并将该信息提供给电源控制部313和定位计算部315。然后，解码部334在获取灾害/危机信息时进入定位模式，获取导航数据和增强数据，并将这些条数据提供给定位计算部315。
图6是本技术的第一实施方式中的接收器200的状态转变图的实例。在其初始状态下，接收器200例如进入省电模式610。在省电模式610中，接收器200定期从卫星接收信号。
然后，接收器200在接收包括灾害/危机信息的特定消息时进入定位模式620，并执行定位计算。在定位成功的情况下，接收器200进入警告输出模式630并在必要时输出警告。
在警告输出模式630中执行预定动作以改变模式或经过特定时间量或更多时间没有动作的情况下，接收器200进入省电模式610。如上所述，接收器200不执行定位计算，除非接收到灾害/危机信息，使得可以比在与灾害/危机信息的存在与否无关地执行定位计算的情况下降低功耗。
图7是示出了本技术的第一实施方式中的输出警告的实例的示图。在灾害/危机信息包括有关地震的信息的情况下，例如，输出表明命名的标题“防灾气象信息(地震预警)”，地震发生的时间，地震中心，输出幅度，深度等的显示数据。将该显示数据输出到接收器200的显示部或外部显示设备，并且显示数据的详细信息。
图8是示出本技术的第一实施方式中的L1S帧的数据结构的实例的示图。来自准天顶卫星的卫星信号(接收信号)包括L1S帧。诸如L1S帧的帧被称为消息。L1S帧(消息)长为250比特并且包括八比特前导PAB、六比特消息类型MT、存储灾害/危机信息等的数据字段、以及循环冗余校验码CRC。例如，用于地震预警的灾害/危机信息包括报告分类Rc、灾害类别Dc、信息类型It、灾害预防通知Co和预测区域P1。应注意，虽然从L1S帧获取灾害/危机信息，但是接收器200可从QZSS中的L5S帧而不是L1S帧获取灾害/危机信息。
卫星跟踪部332通过实现与前导PAB的帧同步来检测帧的开始。前导码是接收器侧已知的序列，因此允许卫星跟踪部332例如通过获取相关值来检测前导码。当帧同步完成时，解码部334可提取消息类型MT、数据字段和循环冗余校验码CRC。
图9是示出了本技术的第一实施方式中的消息类型MT的实例的示图。在消息类型MT为“43”的情况下，将JMA(日本气象厅)的防灾信息存储为灾害/危机信息。另外，在消息类型MT为“44”的情况下，存储其他组织的防灾信息。
解码部334通过使用循环冗余校验码CRC执行循环冗余校验，并且在没有错误的情况下分析消息类型MT和数据字段的内容。例如，在消息类型MT为“43”或“44”的情况下，解码部334将数据字段中的灾害/危机信息提供给电源控制部313和定位计算部315，并且接收器200进入定位模式。
图10是示出本技术的第一实施方式中的灾害类别Dc的列表的示图。例如，在灾害类别Dc为“1”的情况下，表示“地震预警”。在灾害类别Dc为“2”的情况下，表示“地震中心”。在灾害类别Dc为“3”的情况下，表示“地震强度”。在灾害类别Dc为“4”的情况下，表示“东海地震”。
图11是示出了本技术的第一实施方式中具有高优先级的灾害的类型的实例的示图。图10中示出的灾害类别具有如图11中示出的根据紧急或重力设置的优先级。例如，在灾害类别中指示的灾害类型在海啸警告条件下为“地震预警”或“海啸”时，将“最大优先级”分配为优先级。另外，在由灾害类别指示的灾害类型为临时条件下的“地震中心”，“地震强度”或“东海地震”的情况下，将“优先级(Priority)”分配为优先级。
应注意，在消息类型MT为“43”或“44”的情况下，接收器200进入定位模式。然而，本技术不限于该配置。例如，在消息类型MT为“43”或“44”并且将预定优先级(“最大优先级”或“优先级”)分配为灾害优先级的情况下，接收机200可进入定位模式。
图12是示出了本技术的第一实施方式中具有低优先级的灾害的类型的实例的示图。例如，在由灾害类别指示的灾害类型在结束条件下是“东海地震”或在警告解除条件下是“海啸”的情况下，将“常规”分配为优先级。
图13是示出了本技术的第一实施方式中的发送条件的实例的示图。消息发送条件分为开始、更新和结束。转换到每个条件的条件根据灾害/危机信息类型而变化。例如，在“地震预警”中的灾害/危机信息的情况下，在信息类型It表示“生效”的情况下，假定“开始”条件为发送条件。另外，当灾害/危机信息改变时，假定“更新”条件为发送条件。如果在信息类型It指示“生效”或“解除”之后经过了五分钟，则假定“结束”条件为发送条件。
图14是示出本技术的第一实施方式中的关于灾害预防的通知Co的实例的示图。例如，在通知Co为“101”的情况下，通知“在沿海地区可能观察到海平面轻微变化”的信息。在通知Co为“102”的情况下，通知“在沿海地区可能观察到海平面轻微变化，但预计不会发生海啸破坏”的信息。图14所示的通知的内容例如嵌入图7所示的显示数据中。
图15是示出了本技术的第一实施方式中的预测区域PI的实例的示图。预测区域PI是关于受灾地点的信息。例如，在预测区域PI为“1”的情况下，表示“北海道中央”区域。在预测区域PI为“2”的情况下，表示“南北海道”区域。
定位运算部315根据图13所示的发送条件或图15所示的预测区域PI来判断是否输出警告。例如，在发送条件为“结束”的情况下，定位计算部315不输出警告。同时，在发送条件是“开始”或“更新”的情况下，定位计算部315基于预测区域PI(受灾地点)与当前位置之间的位置关系来确定是否输出警告。例如，在当前位置在预测区域内或者从区域的边界到当前位置的距离等于或小于给定距离的情况下，定位计算部315输出警告，否则不输出任何警告。
应注意，定位计算部315可与当前位置无关地输出包括预测区域P1的警告。此外，即使在当前位置在预测区域内或从区域的边界到当前位置的距离等于或小于给定距离的情况下，当地震强度或震级低时，定位计算部315在低重力的情况下也可以不输出警告。
“‘准天顶卫星系统接口规范DC报告服务(IS-QZSS-DCR-002)’，[线上]内阁办公室和准天顶卫星系统服务公司，互联网(http://qzss.go.jp/technical/download/is_qzss_dcr_002_agree.html)”中给出了图7至图15所示的信息。
图16是示出了本技术的第一实施方式中的接收器200处于省电模式的实例的示图。在图16中，灰色区域表示电力已被断开的那些区域。在省电模式中，仅接通多个卫星处理单元330中的一个卫星处理单元的电力，中断其余卫星处理单元330的电力。在接通电力的卫星处理单元330中，仅接通卫星捕获部331、卫星跟踪部332和解码部334的电力，中断伪距离获取部333的电力。其余的卫星处理单元330的电力被中断。因为仅需要监控来自单个准天顶卫星的卫星信号以便接收灾害/危机信息，所以仅接通卫星处理单元330中的一个卫星处理单元的电力。应注意，使能控制部312可激活或去激活其余卫星处理单元330的卫星捕获部331、卫星跟踪部332、伪距离获取部33和解码部334中的每一个的操作时钟，而不是接通或断开这些部的电力。
此外，用于数字前端311、使能控制部312和电源控制部313的电力被接通，而用于卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316的电力被中断。
已经接通电力的卫星处理单元330定期地检测来自准天顶卫星的接收信号并且确定是否包括灾害/危机通知消息。
由定位计算部315处理的定位计算涉及大的处理量，导致接收器200的极高功耗。具体地，在接收器是依靠电池电力运行的一件移动设备的情况下，接收器可以保持操作较短的时间段，引起对降低功耗的强烈需求。因而，接收器200停止其定位计算，直到获取到灾害/危机信息。应注意，接收器200定期接收并解码接收信号以获取灾害/危机信息。
图17是示出了本技术的第一实施方式中的接收器200处于定位模式的实例的示图。当获取到灾害/危机信息时，接收器200进入定位模式，从而处理定位计算。在该定位模式中，为四个或更多个卫星处理单元330接通电力。另外，为卫星分配控制部314、定位计算部315和串行接口316接通电力。
如上所述，通过在获取灾害/危机信息的情况下执行定位计算，与不考虑灾害/危机信息是否存在而执行位置计算相比，可降低功耗。
[接收器的操作实例]
图18是示出本技术的第一实施方式中的接收器200的操作的实例的流程图。在接收器200中，例如，当执行预定应用以输出警告时，启动该操作。
接收器200首先进入省电模式(步骤S901)。接收器200捕获并跟踪准天顶卫星(步骤S902)。然后，接收器200确定接收信号是否包括灾害/危机通知消息(步骤S903)。在不包括特定消息的情况下(步骤S903中为否)，接收器200在步骤S902之后重复步骤。
同时，在包括特定消息的情况下(步骤S903中为是)，接收器200进入定位模式(步骤S904)并捕获并跟踪四个或更多个卫星(步骤S905)。然后，接收器200执行定位计算(步骤S906)并且确定定位是否成功(步骤S907)。在定位失败的情况下(步骤S907中为否)，接收器200在步骤S905之后重复步骤。
同时，在定位成功的情况下(步骤S907中为是)，接收器200进入警告输出模式(步骤S908)，并且确定是否满足诸如当前位置包括在预测区域内的预定条件(步骤S909)。在满足预定条件的情况下(步骤S909中为是)，接收器200输出警告(步骤S910)。
在不满足预定条件的情况下(步骤S909中为否)或者在步骤S910之后，接收器200根据模式改变动作等重复步骤S901之后的步骤。
如上所述，根据本技术的第一实施方式，接收器200在接收信号包括特定消息的情况下执行定位处理，与不考虑消息是否存在而执行定位处理的情况相比，可以降低功耗。
<2、第二实施方式>
虽然在上述第一实施方式中，在省电模式下仅捕获一个准天顶卫星，但是准天顶卫星可以不总是位于能够接收信号的空间扇区(例如，给定范围内的空间扇区的仰角)中。如果卫星移出可从其接收信号的空间扇区，则跟踪可能失败，因此需要将捕获目标切换到新的准天顶卫星的切换，并且导致接收信号的接收的中断，直到切换完成。第二实施方式的接收器200与第一实施方式的接收器200的不同之处在于第二实施方式的接收器200捕获多个准天顶卫星。
图19是示出了本技术的第二实施方式中的接收器200处于省电模式的实例的示图。第二实施方式的接收器200与第一实施方式的接收器200的不同之处在于在省电模式中为多个(例如，两个)卫星处理单元330接通电力。这些卫星处理单元330单独地捕获不同的准天顶卫星，并且检测来自卫星的接收信号。如果待捕获的卫星移出可接收信号的空间扇区，则每个卫星处理单元330捕获新的准天顶卫星。
此外，当从多个卫星处理单元330中的任意一个接收到灾害/危机信息时，第二实施方式的定位计算部315启动定位计算。
如上所述，根据本技术的第二实施方式，接收器200监测多个准天顶卫星的各个接收信号，从而即使跟踪准天顶卫星中的任一个失败，也可防止接收信号的中断，并且提高接收器200的可靠性。
<3、第三实施方式>
虽然在上述第一实施方式中不使用导航数据(星历数据和历书数据)来捕获准天顶卫星，但是缺少导航数据可能使得不可能找到准天顶卫星的轨道，从而导致捕获或跟踪失败。第三实施方式的接收器200与第一实施方式的接收器200的不同之处在于通过使用导航数据来捕获卫星。
图20是示出本技术的第三实施方式中的接收器200的操作的实例的流程图。第三实施方式的接收器200在操作上与第一实施方式的接收器200的不同之处在于执行步骤S950而不是步骤S902。
接收器200进入省电模式(步骤S901)，并且通过使用导航数据执行用于捕获和跟踪卫星的卫星捕获和跟踪处理(步骤S950)。在卫星捕获和跟踪处理之后，接收器200执行步骤S903之后的步骤。
图21是示出本技术的第三实施方式中的卫星捕获和跟踪过程的实例的流程图。接收器200中的卫星处理单元330捕获准天顶卫星中的任何一个并且跟踪来自该卫星的L1S信号和L1 C/A信号(步骤S951)。应当注意，在捕获多个卫星的情况下，例如，跟踪具有最高C/A码的卫星。L1 C/A信号包括编码年历数据和星历数据。
卫星处理单元330解码L1 C/A信号并确定是否成功获取了年历数据和星历数据(步骤S952)。在尚未成功获取年历数据等的情况下(步骤S952中为否)，卫星处理单元330重复步骤S951之后的步骤。
在成功获取年历数据等的情况下(步骤S952中为是)，卫星处理单元330停止接收L1 C/A信号，并且此后将仅接收L1S信号(步骤S953)。
然后，卫星处理单元330定期从历书数据等获得卫星的位置，并确定是否存在比被跟踪卫星具有更高仰角的任何卫星(步骤S954)。在存在具有较高仰角的卫星的情况下(步骤S954中为是)，卫星处理单元330将待捕获的目标切换到新卫星(步骤S955)。
在不存在具有较高仰角的卫星的情况下(步骤S954中为否)或在步骤S955之后，卫星处理单元330确定年历数据是否距离到期日期给定时间段或更短(步骤S956)。在年历数据距离到期日期给定时间段或更短的情况下(步骤S956中为是)，卫星处理单元330重复步骤S951之后的步骤。另外，在年历数据不是距离到期日期给定时间段或更短的情况下(步骤S956中为否)，卫星处理单元330终止卫星捕获和跟踪处理。
如上所述，根据本技术的第三实施方式，通过使用指示卫星的轨道的导航数据来捕获准天顶卫星，从而与不使用导航数据进行捕获和跟踪相比，提高了成功捕获和跟踪的概率。
<4、应用例>
根据本公开的技术可应用于被称为通常称为IoT(物联网)技术的技术。IoT是一种机制，通过该机制，IoT设备9100(“事物”)连接到其他IoT设备9003、互联网、云9005等，以交换信息并相互控制。IoT可应用于各种行业，诸如农业、住宅、汽车、制造、配送和能量。
图22是示出了可应用根据本公开内容的实施方式的技术IoT系统9000的示意性配置的实例的示图。
IoT装置9001包括各种传感器，诸如，温度传感器、湿度传感器、照度传感器、加速度传感器、距离传感器、图像传感器、气体传感器和人体传感器。进一步地，IoT装置9001也可包括诸如智能电话、移动电话、可佩带终端和游戏装置的终端。IoT装置9001可通过交流电(AC)电源、直流电(DC)电源、电池、非接触电源、能量采集等供电。IoT装置9001能够进行有线通信、无线通信和短程无线通信。适宜使用的通信方案是第三代(3G)/LTE、无线保真(Wi-Fi)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.4、蓝牙、Zigbee和Z-Wave。IoT装置9001可在这些通信部中的多个通信部之间切换以实现通信。
IoT装置9001可形成一对一网络、星状网、树形网和网状网络。IoT装置9001可直接地或者经由网关9002连接至外部云9005。例如，通过互联网协议版本(IPv)4、IPv6或者低功耗无线个域网上的IPv6(6LowPAN)，地址被分配至IoT装置9001中的每一个。从IoT装置9001收集的数据发送至其他IoT装置9003、服务器9004、云9005等。可以适当地调整IoT装置9001发送数据的时序和频率，以便以压缩形式传输数据。这种数据可以以“原有”方式被使用，也可由计算机9008通过各种方法进行分析，诸如，统计分析、机器学习、数据挖掘、聚类分析、辨别分析、组合分析和按照时间顺序分析。如此使用数据能够提供多种多样的服务，包括控制、警告、监测、可视化、自动化和最优化。
根据本公开内容的实施方式的技术还适用于家庭相关的装置和服务。家庭中的IoT装置9001包括洗衣机、烘干机、吹风机、微波炉、洗碗机、电冰箱、烤箱、电饭锅、烹饪用具、煤气用具、火灾报警器、恒温器、空调、电视(TV)设备、录音机、音频设备、照明设备、电热水器、热水分配器、吸尘器、电扇、空气净化器、监控摄像机、锁、百叶门开启器/闭合器、喷洒器、卫生间、温度表、体重计、血压测量计等。进一步地，IoT装置9001可包括太阳能电池、燃料电池、蓄电池、气量计、电表和配电盘。
用于家庭中的IOT装置9001的通信方案，可优选地采用低电耗的通信方案。进一步地，IoT装置9001可通过室内Wi-Fi以及通过室外3G/LTE通信。被设计成控制IoT装置的外部服务器9006可设置在云9005上以控制IoT装置9001。IoT装置9001发送包括家用电器的状态、温度、湿度、电力消耗、以及室内室外是否存在人和动物的数据。从家用电器发送的数据经由云9005被累积在外部服务器9006中。基于这种数据提供新的服务。如上所述设计的IoT装置9001，可通过使用语音识别技术，通过语音进行控制。
此外，可通过直接从各类家用电器向电视机传输信息，从而使得各类家用电器的状态得以可视化。进一步地，可通过各种传感器判断居民是否在家，将数据传输至空调和照明设备等，从而接通和断开空调和照明设备等的电源。更进一步地，广告可以经由互联网显示在不同家用电器的显示器上。
上面已经描述了根据本公开的技术可应用到的IoT系统9000的实例。根据本公开的技术在上述配置中可适当地应用于IoT装置9001。具体地，图1中的接收器200可应用于IoT装置9001。根据本公开的技术在IoT装置9001中的应用降低IoT装置的功耗，因此延长了装置的操作时间。
应注意，以上实施方式示出用于实现本技术的实例，并且实施方式中的事项与权利要求中限定本发明的事项之间存在对应。类似地，在权利要求中限定本发明的事项与本技术的实施方式中具有相同名称的事项之间存在对应关系。然而，应注意，本技术不限于实施方式，并且在不背离本技术的主旨的情况下，可通过以各种方式修改实施方式来实现。
此外，上述实施方式中描述的处理步骤可被视为具有这一系列步骤的方法、用于使计算机执行这一系列步骤的程序或者存储该程序的记录媒介。CD(光盘)、MD(迷你盘)、DVD(数字通用盘)、存储卡、蓝光(注册商标)盘等可以用作该记录媒介。
应注意，本说明书所描述的有利效果仅是说明性的，并不限定于此，也可以具有其他有利效果。
应注意，本技术还可具有以下配置。
(1)
一种接收器，包括：
接收部，适于接收来自预定卫星的信号作为接收信号；
信号处理部，适于执行确定接收信号是否包括特定消息的处理；以及
定位处理部，适于在接收信号包括特定消息的情况下执行获取当前位置的定位处理。
(2)
根据特征(1)所述的接收器，其中，
特定消息包括通知关于至少灾害或危机的信息的消息。
(3)
根据特征(1)或(2)所述的接收器，其中，
特定消息通知关于灾害的信息，并且
在接收信号包括特定消息并且灾害具有作为优先级的预定值的情况下，定位处理部执行定位处理。
(4)
根据特征(1)至(3)中任一项所述的接收器，其中，
特定消息通知关于受灾地点的信息，并且
定位处理部基于受灾地点与当前位置之间的位置关系输出警告。
(5)
根据特征(4)所述的接收器，其中，
定位处理部基于位置关系和特定消息的发送条件输出警告。
(6)
根据特征(1)至(5)中任一项所述的接收器，还包括：
电源控制部，适于在未确定接收信号包括特定消息的情况下，断开定位处理部的电力，以及在确定接收信号包括特定消息的情况下，接通定位处理部的电力。
(7)
根据特征(6)所述的接收器，其中，
信号处理部包括多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给多个卫星处理单元，并且
在未确定接收信号包括特定消息的情况下，电源控制部仅接通多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的电力，并在确定接收信号包括特定消息的情况下，接通多个卫星处理单元中的比预定数量更多的卫星处理单元的电力。
(8)
根据特征(7)所述的接收器，其中，
多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：
卫星捕获部，适于捕获所分配的卫星；
卫星跟踪部，适于跟踪所捕获的卫星；
伪距离获取部，适于从接收信号获取当日时间信息并且基于当日时间信息获得所捕获的卫星的伪距离；以及
解码部，适于解码来自卫星的信号，以及
在未确定接收信号包括特定消息的情况下，电源控制部断开伪距离获取部的电力。
(9)
根据特征(1)至(5)中任一项所述的接收器，还包括：
电源控制部，适于在未确定接收信号包括特定消息的情况下，激活定位处理部的操作时钟，以及适于在确定接收信号包括特定消息的情况下，去激活定位处理部的操作时钟。
(10)
根据特征(9)所述的接收器，其中，
信号处理部包括多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给多个卫星处理单元，并且
在未确定接收信号包括特定消息的情况下，电源控制部仅激活多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的操作时钟，并在确定接收信号包括特定消息的情况下，激活多个卫星处理单元中比预定数量更多的卫星处理单元的操作时钟。
(11)
根据特征(10)所述的接收器，其中，
多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：
卫星捕获部，适于捕获所分配的卫星；
卫星跟踪部，适于跟踪所捕获的卫星；
伪距离获取部，适于从接收信号获取当日时间信息并且基于当日时间信息获得所捕获的卫星的伪距离；以及
解码部，适于解码来自卫星的信号，以及
在未确定接收信号包括特定消息的情况下，电源控制部去激活伪距离获取部的操作时钟。
(12)
根据特征(1)至(11)中任一项所述的接收器，其中，
信号处理部监测来自多个卫星的每个卫星的接收信号，并且确定接收信号中的任意一个接收信号是否包括特定消息。
(13)
根据特征(1)至(12)中任一项所述的接收器，其中，
信号处理部通过使用预定的导航数据来捕获卫星。
(14)
根据特征(1)至(13)中任一项所述的接收器，其中，
定位处理部根据与多个卫星的每个卫星的伪距离和预定的导航数据来获取当前位置。
(15)
根据特征(1)至(14)中任一项所述的接收器，其中，
接收部接收来自准天顶卫星的信号作为接收信号。
(16)
一种接收器的控制方法，包括：
接收步骤，接收来自预定卫星的信号作为接收信号；
信号处理步骤，执行确定接收信号是否包括特定消息的处理；以及
定位处理步骤，在接收信号包括特定消息的情况下，执行获取当前位置的定位处理。
[附图标记列表]
100 卫星
200 接收器
201 天线
210 晶体振荡器
220 射频信号处理部
221 低噪声放大器
222 混频器
223 低通滤波器
224 锁相环
225 AGC电路
226 ADC
300 数字信号处理部
311 数字前端
312 使能控制部
313 电源控制部
314 卫星分配控制部
315 定位计算部
316 串行接口
320 卫星信号处理部
330 卫星处理单元
331 卫星捕获部
332 卫星跟踪部
333 伪距离获取部
334 解码部
9001 IoT装置。

Claims (16)

1.一种接收器，包括：
接收部，适于接收来自预定卫星的信号作为接收信号；
信号处理部，适于执行确定所述接收信号是否包括特定消息的处理；以及
定位处理部，适于在所述接收信号包括所述特定消息的情况下执行获取当前位置的定位处理。
2.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述特定消息包括通知关于至少灾害或危机的信息的消息。
3.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述特定消息通知关于灾害的信息，并且
在所述接收信号包括所述特定消息并且所述灾害具有作为优先级的预定值的情况下，所述定位处理部执行所述定位处理。
4.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述特定消息通知关于受灾地点的信息，并且
所述定位处理部基于所述受灾地点与所述当前位置之间的位置关系输出警告。
5.根据权利要求4所述的接收器，其中，
所述定位处理部基于所述位置关系和所述特定消息的发送条件输出警告。
6.根据权利要求1的接收器，还包括：
电源控制部，适于在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，断开所述定位处理部的电力，以及在确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，接通所述定位处理部的电力。
7.根据权利要求6的接收器，其中，
所述信号处理部包括多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给所述多个卫星处理单元，并且
在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，所述电源控制部仅接通所述多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的电力，并在确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，接通所述多个卫星处理单元中的比所述预定数量更多的卫星处理单元的电力。
8.根据权利要求7所述的接收器，其中，
所述多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：
卫星捕获部，适于捕获所分配的卫星；
卫星跟踪部，适于跟踪所捕获的卫星；
伪距离获取部，适于从所述接收信号获取当日时间信息并且基于所述当日时间信息获得到所捕获的卫星的伪距离；以及
解码部，适于解码来自所述卫星的信号，并且
在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，所述电源控制部断开所述伪距离获取部的电力。
9.根据权利要求1的接收器，还包括：
电源控制部，适于在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，激活所述定位处理部的操作时钟，以及在确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，去激活所述定位处理部的所述操作时钟。
10.根据权利要求9所述的接收器，其中，
所述信号处理部包括多个卫星处理单元，不同的卫星被分别分配给所述多个卫星处理单元，并且
在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，所述电源控制部仅激活所述多个卫星处理单元中的预定数量的卫星处理单元的操作时钟，并在确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，激活所述多个卫星处理单元中的比所述预定数量更多的卫星处理单元的操作时钟。
11.根据权利要求10的接收器，其中，
所述多个卫星处理单元中的每个卫星处理单元包括：
卫星捕获部，适于捕获所分配的卫星；
卫星跟踪部，适于跟踪所捕获的卫星；
伪距离获取部，适于从所述接收信号获取当日时间信息并且基于所述当日时间信息获得到所捕获的卫星的伪距离；以及
解码部，适于解码来自所述卫星的信号，并且
在未确定所述接收信号包括所述特定消息的情况下，所述电源控制部去激活所述伪距离获取部的操作时钟。
12.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述信号处理部监测来自所述多个卫星的每个卫星的所述接收信号，并且确定所述接收信号中的任意一个接收信号是否包括所述特定消息。
13.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述信号处理部通过使用预定的导航数据来捕获所述卫星。
14.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述定位处理部根据与多个卫星的每个卫星的伪距离和预定的导航数据来获取所述当前位置。
15.根据权利要求1所述的接收器，其中，
所述接收部接收来自准天顶卫星的信号作为所述接收信号。
16.一种接收器的控制方法，包括：
接收步骤，接收来自预定卫星的信号作为接收信号；
信号处理步骤，执行确定所述接收信号是否包括特定消息的处理；以及
定位处理步骤，在所述接收信号包括所述特定消息的情况下，执行获取当前位置的定位处理。
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