JP2001356159A - Ｇｐｓ受信システム - Google Patents
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- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
- G01S19/36—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain relating to the receiver frond end
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
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- H—ELECTRICITY
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- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0802—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
- H04B7/0805—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with single receiver and antenna switching
- H04B7/0814—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with single receiver and antenna switching based on current reception conditions, e.g. switching to different antenna when signal level is below threshold
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内蔵アンテナだけでは測位に十分な受信レ
ベルが得られない場合において、受信アンテナを内蔵ア
ンテナから外部アンテナに切り替えるＧＰＳ受信システ
ムを提供する。 【解決手段】 内蔵アンテナ３を有するＧＰＳ受信機
２と、ＧＰＳ受信機２に接続可能な外部アンテナ８とか
らなるＧＰＳ受信システムであって、内蔵アンテナ３と
外部アンテナ８を切り替えるアンテナ切替器４を備え、
外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接続されたときに、
受信アンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ８に切
り替えるＧＰＳ受信システム１を構成した。
ベルが得られない場合において、受信アンテナを内蔵ア
ンテナから外部アンテナに切り替えるＧＰＳ受信システ
ムを提供する。 【解決手段】 内蔵アンテナ３を有するＧＰＳ受信機
２と、ＧＰＳ受信機２に接続可能な外部アンテナ８とか
らなるＧＰＳ受信システムであって、内蔵アンテナ３と
外部アンテナ８を切り替えるアンテナ切替器４を備え、
外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接続されたときに、
受信アンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ８に切
り替えるＧＰＳ受信システム１を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ衛星から発
射される電波を受信して測位を行うＧＰＳ受信システム
に関する。
射される電波を受信して測位を行うＧＰＳ受信システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年になってＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐ
ｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した測位
システムが、カーナビゲーションや地理測量に幅広く利
用されている。最近ではＧＰＳ受信機とパソコンを一体
的に組み合わせて、地図ナビゲーション機能のほか、Ｐ
ＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔ）機
能、カメラ機能、携帯電話等との連携による通信機能な
どを兼ね備えた携帯型のコミュニケーションツールとし
ての利用も普及しつつある。
ｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した測位
システムが、カーナビゲーションや地理測量に幅広く利
用されている。最近ではＧＰＳ受信機とパソコンを一体
的に組み合わせて、地図ナビゲーション機能のほか、Ｐ
ＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔ）機
能、カメラ機能、携帯電話等との連携による通信機能な
どを兼ね備えた携帯型のコミュニケーションツールとし
ての利用も普及しつつある。
【０００３】このような携帯型のＧＰＳシステムでは、
ＧＰＳ衛星から発射される電波を受信するＧＰＳ受信機
と、受信した信号を解読して位置情報の算出演算処理を
行う処理部が一体となった構造のものが提供されてい
る。また、ＧＰＳ受信機の内部には、ＧＰＳ衛星から発
射される電波を受信するアンテナが内蔵されている。Ｇ
ＰＳ受信機に内蔵アンテナを備えると、携帯性や取り扱
いなどの面で利便性が良い。しかし、一方で必ずしも測
位に十分な受信レベルが得られる場所に設置できるとは
限らない。例えば、自動車の中で使用する場合に、ＧＰ
Ｓ衛星から発射される電波が車のボディに遮られて良好
な受信状態を確保しづらいという問題があった。また、
ＧＰＳシステムはスペクトラム拡散方式を採用してお
り、マルチパスフェージングの影響を受けにくいシステ
ムであるが、ＧＰＳ衛星ごとに発射される電波の到来方
向が異なるためにマルチパスフェージングの強い環境下
では、測位精度に影響が出るという問題もあった。
ＧＰＳ衛星から発射される電波を受信するＧＰＳ受信機
と、受信した信号を解読して位置情報の算出演算処理を
行う処理部が一体となった構造のものが提供されてい
る。また、ＧＰＳ受信機の内部には、ＧＰＳ衛星から発
射される電波を受信するアンテナが内蔵されている。Ｇ
ＰＳ受信機に内蔵アンテナを備えると、携帯性や取り扱
いなどの面で利便性が良い。しかし、一方で必ずしも測
位に十分な受信レベルが得られる場所に設置できるとは
限らない。例えば、自動車の中で使用する場合に、ＧＰ
Ｓ衛星から発射される電波が車のボディに遮られて良好
な受信状態を確保しづらいという問題があった。また、
ＧＰＳシステムはスペクトラム拡散方式を採用してお
り、マルチパスフェージングの影響を受けにくいシステ
ムであるが、ＧＰＳ衛星ごとに発射される電波の到来方
向が異なるためにマルチパスフェージングの強い環境下
では、測位精度に影響が出るという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題を解決するためになされたもので、内蔵アンテナ
とは別体の外部アンテナをＧＰＳ受信機に接続できるよ
うにし、内蔵アンテナだけでは測位に十分な受信レベル
が得られない場合などにおいて、内蔵アンテナを外部ア
ンテナに切り替えることにより、より高い受信性能を確
保することを目的とする。
な問題を解決するためになされたもので、内蔵アンテナ
とは別体の外部アンテナをＧＰＳ受信機に接続できるよ
うにし、内蔵アンテナだけでは測位に十分な受信レベル
が得られない場合などにおいて、内蔵アンテナを外部ア
ンテナに切り替えることにより、より高い受信性能を確
保することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために提供されるものであり、その請求項１に
係る発明は、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信機と、前
記ＧＰＳ受信機に接続可能な外部アンテナとからなるＧ
ＰＳ受信システムであって、前記内蔵アンテナと前記外
部アンテナを切り替えるアンテナ切替器を備え、前記外
部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、受
信アンテナを前記内蔵アンテナから前記外部アンテナに
切り替える構成としたＧＰＳ受信システムである。この
ようなＧＰＳ受信システムによれば、内蔵アンテナだけ
では十分な受信レベルが得られない場合においては、外
部アンテナを使用することでより高い受信レベルを確保
して測位データを得ることが可能となる。
達成するために提供されるものであり、その請求項１に
係る発明は、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信機と、前
記ＧＰＳ受信機に接続可能な外部アンテナとからなるＧ
ＰＳ受信システムであって、前記内蔵アンテナと前記外
部アンテナを切り替えるアンテナ切替器を備え、前記外
部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、受
信アンテナを前記内蔵アンテナから前記外部アンテナに
切り替える構成としたＧＰＳ受信システムである。この
ようなＧＰＳ受信システムによれば、内蔵アンテナだけ
では十分な受信レベルが得られない場合においては、外
部アンテナを使用することでより高い受信レベルを確保
して測位データを得ることが可能となる。
【０００６】その請求項２に係る発明は、前記アンテナ
切替器は、前記外部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続
されたときに、前記外部アンテナで消費される消費電流
を検出することにより、前記外部アンテナの接続を検知
して切替スイッチを駆動するアンテナ切替回路を備えた
構成としたＧＰＳ受信システムである。このようなＧＰ
Ｓ受信システムによれば、簡単な回路構成によって内蔵
アンテから外部アンテナに切り替えることが可能とな
る。
切替器は、前記外部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続
されたときに、前記外部アンテナで消費される消費電流
を検出することにより、前記外部アンテナの接続を検知
して切替スイッチを駆動するアンテナ切替回路を備えた
構成としたＧＰＳ受信システムである。このようなＧＰ
Ｓ受信システムによれば、簡単な回路構成によって内蔵
アンテから外部アンテナに切り替えることが可能とな
る。
【０００７】その請求項３に係る発明は、前記アンテナ
切替回路は、前記外部アンテナの電源ラインに挿入され
た電流検出抵抗と、前記消費電流によって前記電流検出
抵抗の両端に生じる電圧の変化を検出するコンパレータ
と、前記コンパレータの出力制御信号により駆動する切
替スイッチとを備える構成としたアンテナ切替器であ
る。このようなＧＰＳアンテナ切替器によれば、簡単で
しかも安価な回路構成で内蔵アンテナから外部アンテナ
への切り替えを行うことが可能となる。
切替回路は、前記外部アンテナの電源ラインに挿入され
た電流検出抵抗と、前記消費電流によって前記電流検出
抵抗の両端に生じる電圧の変化を検出するコンパレータ
と、前記コンパレータの出力制御信号により駆動する切
替スイッチとを備える構成としたアンテナ切替器であ
る。このようなＧＰＳアンテナ切替器によれば、簡単で
しかも安価な回路構成で内蔵アンテナから外部アンテナ
への切り替えを行うことが可能となる。
【０００８】その請求項４に係る発明は、前記アンテナ
切替回路は、二つの異なる電源電圧が供給され、第一の
電源電圧は前記コンパレータの電源電圧として供給し、
第二の電源電圧は前記第一の電源電圧よりも低く設定さ
れた電圧を前記外部アンテナの電源ラインに供給するよ
うに構成したアンテナ切替器である。このようなアンテ
ナ切替器によれば、レール・ツー・レールのような高価
なコンパレータを使用することなく、安価でしかも動作
が安定した回路構成で内蔵アンテナから外部アンテナへ
の切り替えを行うことが可能となる。また、第二の電源
電圧は第一の電源電圧をレギュレータでレギュレートし
て得るため、リプルの少ない電圧精度の高い電圧を供給
することが可能となる。
切替回路は、二つの異なる電源電圧が供給され、第一の
電源電圧は前記コンパレータの電源電圧として供給し、
第二の電源電圧は前記第一の電源電圧よりも低く設定さ
れた電圧を前記外部アンテナの電源ラインに供給するよ
うに構成したアンテナ切替器である。このようなアンテ
ナ切替器によれば、レール・ツー・レールのような高価
なコンパレータを使用することなく、安価でしかも動作
が安定した回路構成で内蔵アンテナから外部アンテナへ
の切り替えを行うことが可能となる。また、第二の電源
電圧は第一の電源電圧をレギュレータでレギュレートし
て得るため、リプルの少ない電圧精度の高い電圧を供給
することが可能となる。
【０００９】その請求項５に係る発明は、前記アンテナ
切替器は、前記外部アンテナの前記ＧＰＳ受信機への接
続用コネクタに挿通されたスイッチを備え、前記外部ア
ンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、受信ア
ンテナを前記内蔵アンテナから前記外部アンテナに切り
替える構成としたＧＰＳ受信システムである。このよう
なＧＰＳ受信システムによれば、スイッチング素子やコ
ンパレータ等を使用したアンテナ切替回路を用いること
なく、簡単に外部アンテナの接続を検知して内蔵アンテ
ナから外部アンテナへの切り替えを行うことが可能とな
る。
切替器は、前記外部アンテナの前記ＧＰＳ受信機への接
続用コネクタに挿通されたスイッチを備え、前記外部ア
ンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、受信ア
ンテナを前記内蔵アンテナから前記外部アンテナに切り
替える構成としたＧＰＳ受信システムである。このよう
なＧＰＳ受信システムによれば、スイッチング素子やコ
ンパレータ等を使用したアンテナ切替回路を用いること
なく、簡単に外部アンテナの接続を検知して内蔵アンテ
ナから外部アンテナへの切り替えを行うことが可能とな
る。
【００１０】その請求項６に係る発明は、内蔵アンテナ
を有するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機に接続可能
な外部アンテナとからなるＧＰＳ受信システムであっ
て、前記内蔵アンテナ及び前記外部アンテナの受信レベ
ルを測定比較する受信レベル検出部と、前記受信レベル
検出部で得られた受信レベルの測定比較結果から受信ア
ンテナを選択して前記内蔵アンテナと前記外部アンテナ
の切替制御を行うアンテナ切替制御部を備え、前記内蔵
アンテナと前記外部アンテナでダイバーシチー受信を行
う構成としたＧＰＳ受信システムである。このようなＧ
ＰＳ受信システムによれば、内蔵アンテナだけでは十分
な受信レベルが得られない場合においては、適宜外部ア
ンテナに切り替えることから、内蔵アンテナのみの構成
をとるＧＰＳ受信システムに比較して高い受信性能を確
保することが可能となる。
を有するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機に接続可能
な外部アンテナとからなるＧＰＳ受信システムであっ
て、前記内蔵アンテナ及び前記外部アンテナの受信レベ
ルを測定比較する受信レベル検出部と、前記受信レベル
検出部で得られた受信レベルの測定比較結果から受信ア
ンテナを選択して前記内蔵アンテナと前記外部アンテナ
の切替制御を行うアンテナ切替制御部を備え、前記内蔵
アンテナと前記外部アンテナでダイバーシチー受信を行
う構成としたＧＰＳ受信システムである。このようなＧ
ＰＳ受信システムによれば、内蔵アンテナだけでは十分
な受信レベルが得られない場合においては、適宜外部ア
ンテナに切り替えることから、内蔵アンテナのみの構成
をとるＧＰＳ受信システムに比較して高い受信性能を確
保することが可能となる。
【００１１】その請求項７に係る発明は、前記ダイバー
シチー受信は、前記内蔵アンテナと前記外部アンテナの
それぞれについて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星から発
射される電波の受信レベルを測定比較して、そのうち最
も高い受信レベルが得られた方のアンテナを受信アンテ
ナとして選択する構成としたＧＰＳ受信システムであ
る。このようなＧＰＳ受信システムによれば、２次元の
測位（緯度、経度）に必要な測位データを高い受信性能
で得ることが可能となる。
シチー受信は、前記内蔵アンテナと前記外部アンテナの
それぞれについて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星から発
射される電波の受信レベルを測定比較して、そのうち最
も高い受信レベルが得られた方のアンテナを受信アンテ
ナとして選択する構成としたＧＰＳ受信システムであ
る。このようなＧＰＳ受信システムによれば、２次元の
測位（緯度、経度）に必要な測位データを高い受信性能
で得ることが可能となる。
【００１２】その請求項８に係る発明は、前記ダイバー
シチー受信は、前記内蔵アンテナと前記外部アンテナの
切り替えを定期的に行い、高い受信レベルが得られた方
のアンテナを受信アンテナとして選択する構成としたＧ
ＰＳ受信システムである。このようなＧＰＳ受信システ
ムによれば、逐次受信レベルの高い方のアンテナを選択
することから、常に高い受信性能を確保することが可能
となる。
シチー受信は、前記内蔵アンテナと前記外部アンテナの
切り替えを定期的に行い、高い受信レベルが得られた方
のアンテナを受信アンテナとして選択する構成としたＧ
ＰＳ受信システムである。このようなＧＰＳ受信システ
ムによれば、逐次受信レベルの高い方のアンテナを選択
することから、常に高い受信性能を確保することが可能
となる。
【００１３】その請求項９に係る発明は、内蔵アンテナ
を有するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機に接続可能
な外部アンテナとからなるＧＰＳ受信システムであっ
て、前記内蔵アンテナ及び前記外部アンテナの受信レベ
ルを測定比較する受信レベル検出部と、前記受信レベル
検出部で得られた受信レベルの測定比較結果から受信ア
ンテナを選択して前記内蔵アンテナと前記外部アンテナ
の切替制御を行うアンテナ切替制御部を備え、捕捉する
ＧＰＳ衛星ごとに前記内蔵アンテナ又は前記外部アンテ
ナの受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテナとし
て割り当てる構成としたＧＰＳ受信システムである。こ
のようなＧＰＳ受信システムによれば、電波の到来方向
がそれぞれ異なるＧＰＳ衛星について、高い受信レベル
が得られる方のアンテナを割り当てることから、さらに
高い受信性能を確保することが可能となる。
を有するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機に接続可能
な外部アンテナとからなるＧＰＳ受信システムであっ
て、前記内蔵アンテナ及び前記外部アンテナの受信レベ
ルを測定比較する受信レベル検出部と、前記受信レベル
検出部で得られた受信レベルの測定比較結果から受信ア
ンテナを選択して前記内蔵アンテナと前記外部アンテナ
の切替制御を行うアンテナ切替制御部を備え、捕捉する
ＧＰＳ衛星ごとに前記内蔵アンテナ又は前記外部アンテ
ナの受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテナとし
て割り当てる構成としたＧＰＳ受信システムである。こ
のようなＧＰＳ受信システムによれば、電波の到来方向
がそれぞれ異なるＧＰＳ衛星について、高い受信レベル
が得られる方のアンテナを割り当てることから、さらに
高い受信性能を確保することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、外部アンテナをＧＰＳ受信
機に接続したときに、受信アンテナを内蔵アンテナから
外部アンテナに切り替えるＧＰＳ受信システムについ
て、図１を参照して説明する。図１はこのＧＰＳ受信シ
ステムの概略構成を示すブロック構成図である。図１に
おいて、ＧＰＳ受信システム１はＧＰＳ受信機２と外部
アンテナ８とから構成される。ＧＰＳ受信機２はさらに
内蔵アンテナ３と、アンテナ切替器４と、受信回路５
と、ＧＰＳ信号処理部６と、表示部７とから構成され
る。ここで、内蔵アンテナ３はＧＰＳ衛星から発射され
る電波を受信するアンテナであり、ＧＰＳ受信機２に内
蔵される。外部アンテナ８は内蔵アンテナ２と同様のア
ンテナ素子構造を有するアンテナであり、ＧＰＳ受信機
２に接続ケーブルで接続可能なアンテナである。アンテ
ナ切替器４は内蔵アンテナ３と外部アンテナ８を切り替
える。受信回路５は内蔵アンテナ３又は外部アンテナ８
で受信したデータを復調する。ＧＰＳ信号処理部６は受
信回路５で復調された信号を測位データに変換し、位置
情報を算出する演算処理を行う。表示部７は受信アンテ
ナの受信状態を表示するものであり、地図情報等のモニ
タ画面を共用しても良い。
機に接続したときに、受信アンテナを内蔵アンテナから
外部アンテナに切り替えるＧＰＳ受信システムについ
て、図１を参照して説明する。図１はこのＧＰＳ受信シ
ステムの概略構成を示すブロック構成図である。図１に
おいて、ＧＰＳ受信システム１はＧＰＳ受信機２と外部
アンテナ８とから構成される。ＧＰＳ受信機２はさらに
内蔵アンテナ３と、アンテナ切替器４と、受信回路５
と、ＧＰＳ信号処理部６と、表示部７とから構成され
る。ここで、内蔵アンテナ３はＧＰＳ衛星から発射され
る電波を受信するアンテナであり、ＧＰＳ受信機２に内
蔵される。外部アンテナ８は内蔵アンテナ２と同様のア
ンテナ素子構造を有するアンテナであり、ＧＰＳ受信機
２に接続ケーブルで接続可能なアンテナである。アンテ
ナ切替器４は内蔵アンテナ３と外部アンテナ８を切り替
える。受信回路５は内蔵アンテナ３又は外部アンテナ８
で受信したデータを復調する。ＧＰＳ信号処理部６は受
信回路５で復調された信号を測位データに変換し、位置
情報を算出する演算処理を行う。表示部７は受信アンテ
ナの受信状態を表示するものであり、地図情報等のモニ
タ画面を共用しても良い。
【００１５】内蔵アンテナ３を使用して受信中に受信レ
ベルが低下して測位に十分な受信レベルが得られないと
きに、表示部７に「要外部アンテナ」の表示を行う。こ
の表示はＬＥＤ表示灯などを点灯させるか、あるいはビ
ープ音などを鳴音させても良い。ＧＰＳ受信システム１
のユーザはこの「要外部アンテナ」の表示が表示された
ときに、外部アンテナ８をＧＰＳ受信機２に接続する。
なお、この「要外部アンテナ」の表示は、内蔵アンテナ
３から外部アンテナ８への切り替えを行う上で必須のも
のではない。
ベルが低下して測位に十分な受信レベルが得られないと
きに、表示部７に「要外部アンテナ」の表示を行う。こ
の表示はＬＥＤ表示灯などを点灯させるか、あるいはビ
ープ音などを鳴音させても良い。ＧＰＳ受信システム１
のユーザはこの「要外部アンテナ」の表示が表示された
ときに、外部アンテナ８をＧＰＳ受信機２に接続する。
なお、この「要外部アンテナ」の表示は、内蔵アンテナ
３から外部アンテナ８への切り替えを行う上で必須のも
のではない。
【００１６】外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接続さ
れると、外部アンテナ８の電源ラインには消費電流が流
れる。この消費電流を検出することにより外部アンテナ
８が接続された状態か否かを判別することができる。こ
こで、アンテナ切替器４を、外部アンテナ８で消費され
る消費電流を検出したときに、スイッチングＩＣやＰＩ
Ｎダイオード等のスイッチング素子が作動するようなア
ンテナ切替回路で構成すれば、受信アンテナを内蔵アン
テナ３から外部アンテナ８に切り替えることが可能とな
る。
れると、外部アンテナ８の電源ラインには消費電流が流
れる。この消費電流を検出することにより外部アンテナ
８が接続された状態か否かを判別することができる。こ
こで、アンテナ切替器４を、外部アンテナ８で消費され
る消費電流を検出したときに、スイッチングＩＣやＰＩ
Ｎダイオード等のスイッチング素子が作動するようなア
ンテナ切替回路で構成すれば、受信アンテナを内蔵アン
テナ３から外部アンテナ８に切り替えることが可能とな
る。
【００１７】上記のアンテナ切替回路の一実施形態とし
て、コンパレータ（電圧比較器）を使用したアンテナ切
替回路について図２を参照して説明する。図２におい
て、電流検出抵抗Ｒ１は外部アンテナ８の電源ラインに
挿入されている。また、このアンテナ切替回路では二つ
の異なる電源電圧が供給される。第一の電源電圧はコン
パレータ１２の電源電圧として供給され、ＧＰＳ受信機
２の電源電圧（５Ｖ）を使用する。第二の電源電圧はＧ
ＰＳ受信機２の電源電圧（５Ｖ）をレギュレータ１１で
レギュレートした電圧（３Ｖ）を電圧調整用の抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３で分圧してコンパレータ１２の−入力端子に
供給される。また、コンパレータ１２の出力端子側には
切替スイッチ１０が設けられており、コンパレータ１２
の出力信号レベルが切替スイッチ１０に対する切替制御
信号となって、切替スイッチ１０の切替動作を制御す
る。
て、コンパレータ（電圧比較器）を使用したアンテナ切
替回路について図２を参照して説明する。図２におい
て、電流検出抵抗Ｒ１は外部アンテナ８の電源ラインに
挿入されている。また、このアンテナ切替回路では二つ
の異なる電源電圧が供給される。第一の電源電圧はコン
パレータ１２の電源電圧として供給され、ＧＰＳ受信機
２の電源電圧（５Ｖ）を使用する。第二の電源電圧はＧ
ＰＳ受信機２の電源電圧（５Ｖ）をレギュレータ１１で
レギュレートした電圧（３Ｖ）を電圧調整用の抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３で分圧してコンパレータ１２の−入力端子に
供給される。また、コンパレータ１２の出力端子側には
切替スイッチ１０が設けられており、コンパレータ１２
の出力信号レベルが切替スイッチ１０に対する切替制御
信号となって、切替スイッチ１０の切替動作を制御す
る。
【００１８】外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接続さ
れると、外部アンテナ８の電源ラインに消費電流が流
れ、この消費電流によって電流検出抵抗Ｒ１の両端に電
圧が生じる。このときコンパレータ１２の＋入力端子の
入力電圧は、電流検出抵抗Ｒ１に生じた電圧分だけ電位
が低下する。コンパレータ１２はこの電圧変化を検出し
て、−入力端子の電圧よりも＋入力端子の電圧が低くな
ると、出力信号をハイレベルにする。コンパレータ１２
の出力信号がハイレベルになると、切替スイッチ１０が
内蔵アンテナ３側から外部アンテナ８側に切り替わる。
れると、外部アンテナ８の電源ラインに消費電流が流
れ、この消費電流によって電流検出抵抗Ｒ１の両端に電
圧が生じる。このときコンパレータ１２の＋入力端子の
入力電圧は、電流検出抵抗Ｒ１に生じた電圧分だけ電位
が低下する。コンパレータ１２はこの電圧変化を検出し
て、−入力端子の電圧よりも＋入力端子の電圧が低くな
ると、出力信号をハイレベルにする。コンパレータ１２
の出力信号がハイレベルになると、切替スイッチ１０が
内蔵アンテナ３側から外部アンテナ８側に切り替わる。
【００１９】ここで、外部アンテナ８の消費電流によっ
て電流検出用抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧は、コンパレ
ータ１２のオフセット電圧や抵抗値の誤差を考慮した場
合、外部アンテナ８の接続有無で極力大きく異なること
が安定した切替動作のためには望ましい。しかし、レー
ル・ツー・レールのような入力電圧範囲が広いコンパレ
ータを除いては、コンパレータ１２の＋入力端子に印加
される最大入力電圧は電源電圧（５Ｖ）よりある一定値
（例えば１Ｖ）小さくなり、有効入力電圧範囲（５Ｖ−
１Ｖ）に対して、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧
が例えば０．１Ｖのように小さいときには、コンパレー
タ１２はこの外部アンテナ８の消費電流による電圧変化
を検出できない。
て電流検出用抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧は、コンパレ
ータ１２のオフセット電圧や抵抗値の誤差を考慮した場
合、外部アンテナ８の接続有無で極力大きく異なること
が安定した切替動作のためには望ましい。しかし、レー
ル・ツー・レールのような入力電圧範囲が広いコンパレ
ータを除いては、コンパレータ１２の＋入力端子に印加
される最大入力電圧は電源電圧（５Ｖ）よりある一定値
（例えば１Ｖ）小さくなり、有効入力電圧範囲（５Ｖ−
１Ｖ）に対して、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧
が例えば０．１Ｖのように小さいときには、コンパレー
タ１２はこの外部アンテナ８の消費電流による電圧変化
を検出できない。
【００２０】ここで、図２に示すように、第一の電源電
圧（５Ｖ）をコンパレータ１２の電源電圧として供給
し、第二の電源電圧を第一の電源電圧よりも低い電圧
（３Ｖ）に設定して外部アンテナ８の電源ラインに供給
すれば、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧が例えば
０．１Ｖと小さいときでも、コンパレータ１２はこの電
圧変化を検出することが可能となる。したがって、レー
ル・ツー・レールのような高価なコンパレータを使用す
ることなく、安価なコンパレータで安定して動作するア
ンテナ切替回路を構成することができる。また、このア
ンテナ切替回路に供給される第一の電源電圧（５Ｖ）と
第二の電源電圧（３Ｖ）は、ＧＰＳ受信機２の電源電圧
とその電源電圧をレギュレートした電圧を利用するた
め、新たな電源回路を必要とせず、既存の電源電圧を有
効利用することができる。さらに、第二の電源電圧はリ
プルの少ない電圧精度の高い電圧が必要であるが、第一
の電源電圧をレギュレータでレギュレートすることで高
品質な電圧を得ることができる。なお、本実施形態例で
は、コンパレータ１２に供給される第一の電源電圧を５
Ｖ、第二の電源電圧を３Ｖとしたが、これらの電圧値は
５Ｖ、３Ｖに限定されるものではなく、コンパレータ１
２が電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧の変化を検出
できる二つの異なる電源電圧であれば良い。
圧（５Ｖ）をコンパレータ１２の電源電圧として供給
し、第二の電源電圧を第一の電源電圧よりも低い電圧
（３Ｖ）に設定して外部アンテナ８の電源ラインに供給
すれば、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧が例えば
０．１Ｖと小さいときでも、コンパレータ１２はこの電
圧変化を検出することが可能となる。したがって、レー
ル・ツー・レールのような高価なコンパレータを使用す
ることなく、安価なコンパレータで安定して動作するア
ンテナ切替回路を構成することができる。また、このア
ンテナ切替回路に供給される第一の電源電圧（５Ｖ）と
第二の電源電圧（３Ｖ）は、ＧＰＳ受信機２の電源電圧
とその電源電圧をレギュレートした電圧を利用するた
め、新たな電源回路を必要とせず、既存の電源電圧を有
効利用することができる。さらに、第二の電源電圧はリ
プルの少ない電圧精度の高い電圧が必要であるが、第一
の電源電圧をレギュレータでレギュレートすることで高
品質な電圧を得ることができる。なお、本実施形態例で
は、コンパレータ１２に供給される第一の電源電圧を５
Ｖ、第二の電源電圧を３Ｖとしたが、これらの電圧値は
５Ｖ、３Ｖに限定されるものではなく、コンパレータ１
２が電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧の変化を検出
できる二つの異なる電源電圧であれば良い。
【００２１】次に、上記のアンテナ切替器４は、電気的
なスイッチにより構成したが、機械的なスイッチによっ
ても構成することができる。この機械的なスイッチの一
実施形態例について、図３を参照して説明する。図３に
おいて、符号８ａは外部アンテナ８の接続用コネクタの
オス側であり、符号８ｂはメス側である。この接続用コ
ネクタのメス側８ｂはＧＰＳ受信機２に取り付けられて
いる。符号１３は外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接
続されたことを検知して、受信アンテナを図１に示す内
蔵アンテナ３から外部アンテナ８に切り替えるスイッチ
である。このスイッチ１３はその突起部１３ａが接続用
コネクタのメス側８ｂのシェル等の部分を挿通するよう
に取り付けられている。外部アンテナ８の接続用コネク
タのオス側８ａがメス側８ｂに嵌合すると、突起部１３
ａが接続用コネクタのオス側８ａに押接されスイッチ１
３が作動して、図１に示す内蔵アンテナ３と受信回路５
の接続を開放して、外部アンテナ８を受信回路５に接続
させる。
なスイッチにより構成したが、機械的なスイッチによっ
ても構成することができる。この機械的なスイッチの一
実施形態例について、図３を参照して説明する。図３に
おいて、符号８ａは外部アンテナ８の接続用コネクタの
オス側であり、符号８ｂはメス側である。この接続用コ
ネクタのメス側８ｂはＧＰＳ受信機２に取り付けられて
いる。符号１３は外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接
続されたことを検知して、受信アンテナを図１に示す内
蔵アンテナ３から外部アンテナ８に切り替えるスイッチ
である。このスイッチ１３はその突起部１３ａが接続用
コネクタのメス側８ｂのシェル等の部分を挿通するよう
に取り付けられている。外部アンテナ８の接続用コネク
タのオス側８ａがメス側８ｂに嵌合すると、突起部１３
ａが接続用コネクタのオス側８ａに押接されスイッチ１
３が作動して、図１に示す内蔵アンテナ３と受信回路５
の接続を開放して、外部アンテナ８を受信回路５に接続
させる。
【００２２】ここで、スイッチ１３は受光素子を利用す
るものでも良い。この場合は、例えば外部アンテナ８の
接続用コネクタのメス側８ｂに受光素子を取り付け、接
続用コネクタのオス側８ａがメス側８ｂに嵌合すると、
光が遮断されてスイッチ１３が作動するように構成す
る。
るものでも良い。この場合は、例えば外部アンテナ８の
接続用コネクタのメス側８ｂに受光素子を取り付け、接
続用コネクタのオス側８ａがメス側８ｂに嵌合すると、
光が遮断されてスイッチ１３が作動するように構成す
る。
【００２３】次に、内蔵アンテナと外部アンテナを使用
してダイバーシチー受信を行うＧＰＳ受信システムにつ
いて図４を参照して説明する。図４はダイバーシチー受
信を行うＧＰＳ受信システムの概略構成を示すブロック
構成図である。図４において、受信レベル検出部２１は
受信アンテナ（内蔵アンテナ３、外部アンテナ８）の受
信レベルを測定し比較を行う。アンテナ切替制御部２２
は受信レベル検出部２１で測定比較された受信レベルか
ら受信アンテナを選択して、切替スイッチ１０に対して
受信アンテナの切替制御信号を出力する。切替スイッチ
１０はアンテナ切替制御部２２の制御信号によって受信
アンテナを内蔵アンテナ３又は外部アンテナ８に切り替
える。表示部７は受信アンテナの受信状態を表示するも
のであり、地図情報等のモニタ画面を共用しても良い。
してダイバーシチー受信を行うＧＰＳ受信システムにつ
いて図４を参照して説明する。図４はダイバーシチー受
信を行うＧＰＳ受信システムの概略構成を示すブロック
構成図である。図４において、受信レベル検出部２１は
受信アンテナ（内蔵アンテナ３、外部アンテナ８）の受
信レベルを測定し比較を行う。アンテナ切替制御部２２
は受信レベル検出部２１で測定比較された受信レベルか
ら受信アンテナを選択して、切替スイッチ１０に対して
受信アンテナの切替制御信号を出力する。切替スイッチ
１０はアンテナ切替制御部２２の制御信号によって受信
アンテナを内蔵アンテナ３又は外部アンテナ８に切り替
える。表示部７は受信アンテナの受信状態を表示するも
のであり、地図情報等のモニタ画面を共用しても良い。
【００２４】内蔵アンテナ３を使用して受信中に受信レ
ベルが低下して測位に十分な受信レベルが得られないと
きに、表示部７に「要外部アンテナ」の表示を行う。こ
の表示はＬＥＤ表示灯などを点灯させるか、あるいはビ
ープ音などを鳴音させても良い。ＧＰＳ受信システム２
０のユーザはこの「要外部アンテナ」の表示が表示され
たときに、外部アンテナ８をＧＰＳ受信機２に接続す
る。なお、この「要外部アンテナ」の表示はダイバーシ
チー受信を行う上で必須のものではない。
ベルが低下して測位に十分な受信レベルが得られないと
きに、表示部７に「要外部アンテナ」の表示を行う。こ
の表示はＬＥＤ表示灯などを点灯させるか、あるいはビ
ープ音などを鳴音させても良い。ＧＰＳ受信システム２
０のユーザはこの「要外部アンテナ」の表示が表示され
たときに、外部アンテナ８をＧＰＳ受信機２に接続す
る。なお、この「要外部アンテナ」の表示はダイバーシ
チー受信を行う上で必須のものではない。
【００２５】外部アンテナ８がＧＰＳ受信機２に接続さ
れると、アンテナ切替制御部２２は切替スイッチ１０に
対して、受信アンテナを切り替える制御信号を定期的に
出力する。切替スイッチ１０が内蔵アンテナ３側に切り
替えられたときは、受信レベル検出部２１が内蔵アンテ
ナ３の受信レベルを測定する。次に切替スイッチ１０が
外部アンテナ８側に切り替えられたときにも、受信レベ
ル検出部２１は同様に外部アンテナ８の受信レベルを測
定する。受信レベル検出部２１は両方のアンテナで測定
された受信レベルを比較して、高い受信レベルが得られ
た方のアンテナを選択する。アンテナ切替制御部２２は
切替スイッチ１０に対して、選択したアンテナ側に切り
替えるための制御信号を出力して、切替スイッチ１０が
選択された方のアンテナ側に切り替わる。
れると、アンテナ切替制御部２２は切替スイッチ１０に
対して、受信アンテナを切り替える制御信号を定期的に
出力する。切替スイッチ１０が内蔵アンテナ３側に切り
替えられたときは、受信レベル検出部２１が内蔵アンテ
ナ３の受信レベルを測定する。次に切替スイッチ１０が
外部アンテナ８側に切り替えられたときにも、受信レベ
ル検出部２１は同様に外部アンテナ８の受信レベルを測
定する。受信レベル検出部２１は両方のアンテナで測定
された受信レベルを比較して、高い受信レベルが得られ
た方のアンテナを選択する。アンテナ切替制御部２２は
切替スイッチ１０に対して、選択したアンテナ側に切り
替えるための制御信号を出力して、切替スイッチ１０が
選択された方のアンテナ側に切り替わる。
【００２６】このようにダイバーシチー受信を行うこと
で、内蔵アンテナ３だけでは十分な受信レベルが得られ
ない場合においては、適宜外部アンテナ８に切り替える
ことから、本実施形態例のＧＰＳ受信システム２０は、
内蔵アンテナ３のみの構成をとるＧＰＳ受信システム１
に比較して高い受信性能を確保することが可能となる。
また、ＧＰＳ受信機２が位置する場所によっては必ずし
も外部アンテナ８の方が内蔵アンテナ３よりも受信レベ
ルが常に高いとは限らない場合でも、逐次アンテナを切
り替えて受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテナ
として選択することから、常に高い受信性能を確保する
ことが可能となる。
で、内蔵アンテナ３だけでは十分な受信レベルが得られ
ない場合においては、適宜外部アンテナ８に切り替える
ことから、本実施形態例のＧＰＳ受信システム２０は、
内蔵アンテナ３のみの構成をとるＧＰＳ受信システム１
に比較して高い受信性能を確保することが可能となる。
また、ＧＰＳ受信機２が位置する場所によっては必ずし
も外部アンテナ８の方が内蔵アンテナ３よりも受信レベ
ルが常に高いとは限らない場合でも、逐次アンテナを切
り替えて受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテナ
として選択することから、常に高い受信性能を確保する
ことが可能となる。
【００２７】ここで、上記ダイバーシチー受信は、内蔵
アンテナ３と外部アンテナ８のそれぞれのアンテナにつ
いて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星から発射される電波
の受信レベルを測定して、そのうち最も高い受信レベル
が得られた方のアンテナを受信アンテナとして選択す
る。このようにすれば、２次元の測位（緯度、経度）に
必要な測位データを高い受信性能で得ることが可能とな
る。
アンテナ３と外部アンテナ８のそれぞれのアンテナにつ
いて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星から発射される電波
の受信レベルを測定して、そのうち最も高い受信レベル
が得られた方のアンテナを受信アンテナとして選択す
る。このようにすれば、２次元の測位（緯度、経度）に
必要な測位データを高い受信性能で得ることが可能とな
る。
【００２８】次に、捕捉するＧＰＳ衛星ごとに内蔵アン
テナ又は外部アンテナの受信レベルが高い方のアンテナ
を受信アンテナとして割り当てるＧＰＳ受信シテムにつ
いて図４及び図５を参照して説明する。図４はこのよう
なＧＰＳ受信システムの概略構成を示すブロック構成図
であり、その構成はダイバーシチー受信を行うＧＰＳ受
信システム２０と同様の構成である。また、図５はこの
ようなＧＰＳ受信システムのアンテナ割り当て説明図で
ある。図５（ａ）は受信アンテナの受信レベル順位を示
した説明図であり、図５（ｂ）は受信アンテナの割り当
てを示した説明図である。図４に示すＧＰＳ受信システ
ム３０において、アンテナ制御切替部２２は切替スイッ
チ１０を制御して内蔵アンテナ３と外部アンテナ８を交
互に切り替える。受信レベル検出部２１は測定された受
信レベルのうち、受信レベルの高い順に所定数のＧＰＳ
衛星を抽出する。さらに、アンテナ切替制御部２２はこ
の抽出された所定数のＧＰＳ衛星について、受信レベル
の高い方のアンテナを受信アンテナとして割り当てる。
例えば、図５（ａ）では受信レベルの高い上位３個の衛
星として衛星Ａ、衛星Ｂ、衛星Ｃが抽出される。衛星Ａ
の受信レベルは外部アンテナ８の方が内蔵アンテナ３よ
りも高いので、図５（ｂ）に示すように衛星Ａの受信ア
ンテナは外部アンテナ８に割り当てられる。同様に、衛
星Ｂは外部アンテナ８に、衛星Ｃは内蔵アンテナ３にそ
れぞれ割り当てられる。
テナ又は外部アンテナの受信レベルが高い方のアンテナ
を受信アンテナとして割り当てるＧＰＳ受信シテムにつ
いて図４及び図５を参照して説明する。図４はこのよう
なＧＰＳ受信システムの概略構成を示すブロック構成図
であり、その構成はダイバーシチー受信を行うＧＰＳ受
信システム２０と同様の構成である。また、図５はこの
ようなＧＰＳ受信システムのアンテナ割り当て説明図で
ある。図５（ａ）は受信アンテナの受信レベル順位を示
した説明図であり、図５（ｂ）は受信アンテナの割り当
てを示した説明図である。図４に示すＧＰＳ受信システ
ム３０において、アンテナ制御切替部２２は切替スイッ
チ１０を制御して内蔵アンテナ３と外部アンテナ８を交
互に切り替える。受信レベル検出部２１は測定された受
信レベルのうち、受信レベルの高い順に所定数のＧＰＳ
衛星を抽出する。さらに、アンテナ切替制御部２２はこ
の抽出された所定数のＧＰＳ衛星について、受信レベル
の高い方のアンテナを受信アンテナとして割り当てる。
例えば、図５（ａ）では受信レベルの高い上位３個の衛
星として衛星Ａ、衛星Ｂ、衛星Ｃが抽出される。衛星Ａ
の受信レベルは外部アンテナ８の方が内蔵アンテナ３よ
りも高いので、図５（ｂ）に示すように衛星Ａの受信ア
ンテナは外部アンテナ８に割り当てられる。同様に、衛
星Ｂは外部アンテナ８に、衛星Ｃは内蔵アンテナ３にそ
れぞれ割り当てられる。
【００２９】このようにＧＰＳ衛星ごとに受信アンテナ
を割り当てることにより、電波の到来方向がそれぞれ異
なるＧＰＳ衛星について、さらに高い受信レベルで電波
を捕捉することが可能となる。
を割り当てることにより、電波の到来方向がそれぞれ異
なるＧＰＳ衛星について、さらに高い受信レベルで電波
を捕捉することが可能となる。
【００３０】なお、以上説明した実施形態は説明のため
のものであり、本願発明の範囲を制限するものではな
い。したがって、当業者であればこれらの各要素もしく
は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用
することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明
の範囲に含まれる。例えば、ＧＰＳ受信システムの形態
は、車載型のもの、ポータブル型のもの、あるいはＰＣ
カードとパソコンの組み合わせ型のものなど、さまざま
なＧＰＳ受信システムに適用が可能である。
のものであり、本願発明の範囲を制限するものではな
い。したがって、当業者であればこれらの各要素もしく
は全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用
することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明
の範囲に含まれる。例えば、ＧＰＳ受信システムの形態
は、車載型のもの、ポータブル型のもの、あるいはＰＣ
カードとパソコンの組み合わせ型のものなど、さまざま
なＧＰＳ受信システムに適用が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を奏する。 （１）外部アンテナを接続して受信アンテナを内蔵アン
テナから外部アンテナに切り替える構成とすれば、内蔵
アンテナのみでは測位に十分な受信レベルが得られない
場合に、内蔵アンテナから外部アンテナに切り替えるこ
とで、より高い受信レベルを確保して測位データを得る
ことが可能となる。 （２）アンテナ切替器を、外部アンテナが接続されたと
きに流れる消費電流を検出して切替スイッチを駆動する
ようなアンテナ切替回路とすれば、簡単な回路構成によ
って内蔵アンテナから外部アンテナへの切り替えを行う
ことが可能となる。 （３）アンテナ切替回路を、外部アンテナの電源ライン
に挿入された電流検出抵抗と、外部アンテナに流れる消
費電流によって電流検出抵抗の両端に生じる電圧の変化
を検出するコンパレータと、コンパレータの出力制御信
号により駆動する切替スイッチとを備える構成とすれ
ば、簡単でしかも安価な回路構成によって内蔵アンテナ
から外部アンテナへの切り替えを行うことが可能とな
る。 （４）アンテナ切替回路を、その切替回路に二つの異な
る電源電圧を供給し、第一の電源電圧をコンパレータの
電源電圧として供給し、第二の電源電圧を第一の電源電
圧よりも低い電圧に設定して外部アンテナの電源ライン
に供給するような構成とすれば、レール・ツー・レール
のような高価なコンパレータを使用することなく、安価
でしかも動作が安定した回路構成で内蔵アンテナから外
部アンテナへの切替を行うことが可能となる。また、第
二の電源電圧は第一の電源電圧をレギュレータでレギュ
レートして得るため、リプルの少ない電圧精度の高い電
圧を供給することが可能となる。 （５）アンテナ切替器を、外部アンテナの接続用コネク
タに挿通されたスイッチが外部アンテナの接続を検知し
たときに内蔵アンテナから外部アンテナに切り替える構
成とすれば、スイッチング素子やコンパレータ等を使用
したアンテナ切替回路を用いることなく、簡単に内蔵ア
ンテナから外部アンテナへの切り替えを行うことが可能
となる。 （６）内蔵アンテナと外部アンテナでダイバーシチー受
信を行う構成とすれば、内蔵アンテナのみの構成をとる
ＧＰＳ受信システムに比較して高い受信性能を確保する
ことが可能となる。 （７）ダイバーシチー受信を、内蔵アンテナと外部アン
テナのそれぞれについて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星
から発射される電波の受信レベルを測定比較し、そのう
ち最も高い受信レベルが得られた方のアンテナを選択す
る構成とすれば、２次元の測位（緯度、経度）に必要な
測位データをより高い受信性能で得ることが可能とな
る。 （８）ダイバーシチー受信を、定期的に内蔵アンテナと
外部アンテナを切り替えて高い受信レベルが得られた方
のアンテナを選択する構成とすれば、常に高い受信性能
を確保することが可能となる。 （９）捕捉するＧＰＳ衛星ごとに内蔵アンテナ又は外部
アンテナの受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテ
ナとして割り当てる構成とすれば、電波の到来方向がそ
れぞれ異なるＧＰＳ衛星から発射される電波について、
さらに高い受信性能を確保することが可能となる。
以下の効果を奏する。 （１）外部アンテナを接続して受信アンテナを内蔵アン
テナから外部アンテナに切り替える構成とすれば、内蔵
アンテナのみでは測位に十分な受信レベルが得られない
場合に、内蔵アンテナから外部アンテナに切り替えるこ
とで、より高い受信レベルを確保して測位データを得る
ことが可能となる。 （２）アンテナ切替器を、外部アンテナが接続されたと
きに流れる消費電流を検出して切替スイッチを駆動する
ようなアンテナ切替回路とすれば、簡単な回路構成によ
って内蔵アンテナから外部アンテナへの切り替えを行う
ことが可能となる。 （３）アンテナ切替回路を、外部アンテナの電源ライン
に挿入された電流検出抵抗と、外部アンテナに流れる消
費電流によって電流検出抵抗の両端に生じる電圧の変化
を検出するコンパレータと、コンパレータの出力制御信
号により駆動する切替スイッチとを備える構成とすれ
ば、簡単でしかも安価な回路構成によって内蔵アンテナ
から外部アンテナへの切り替えを行うことが可能とな
る。 （４）アンテナ切替回路を、その切替回路に二つの異な
る電源電圧を供給し、第一の電源電圧をコンパレータの
電源電圧として供給し、第二の電源電圧を第一の電源電
圧よりも低い電圧に設定して外部アンテナの電源ライン
に供給するような構成とすれば、レール・ツー・レール
のような高価なコンパレータを使用することなく、安価
でしかも動作が安定した回路構成で内蔵アンテナから外
部アンテナへの切替を行うことが可能となる。また、第
二の電源電圧は第一の電源電圧をレギュレータでレギュ
レートして得るため、リプルの少ない電圧精度の高い電
圧を供給することが可能となる。 （５）アンテナ切替器を、外部アンテナの接続用コネク
タに挿通されたスイッチが外部アンテナの接続を検知し
たときに内蔵アンテナから外部アンテナに切り替える構
成とすれば、スイッチング素子やコンパレータ等を使用
したアンテナ切替回路を用いることなく、簡単に内蔵ア
ンテナから外部アンテナへの切り替えを行うことが可能
となる。 （６）内蔵アンテナと外部アンテナでダイバーシチー受
信を行う構成とすれば、内蔵アンテナのみの構成をとる
ＧＰＳ受信システムに比較して高い受信性能を確保する
ことが可能となる。 （７）ダイバーシチー受信を、内蔵アンテナと外部アン
テナのそれぞれについて、特定の３個以上のＧＰＳ衛星
から発射される電波の受信レベルを測定比較し、そのう
ち最も高い受信レベルが得られた方のアンテナを選択す
る構成とすれば、２次元の測位（緯度、経度）に必要な
測位データをより高い受信性能で得ることが可能とな
る。 （８）ダイバーシチー受信を、定期的に内蔵アンテナと
外部アンテナを切り替えて高い受信レベルが得られた方
のアンテナを選択する構成とすれば、常に高い受信性能
を確保することが可能となる。 （９）捕捉するＧＰＳ衛星ごとに内蔵アンテナ又は外部
アンテナの受信レベルが高い方のアンテナを受信アンテ
ナとして割り当てる構成とすれば、電波の到来方向がそ
れぞれ異なるＧＰＳ衛星から発射される電波について、
さらに高い受信性能を確保することが可能となる。
【図１】外部アンテナが接続されたときに、受信アンテ
ナを内蔵アンテナから外部アンテナに切り替えるＧＰＳ
受信システムのブロック構成図である。
ナを内蔵アンテナから外部アンテナに切り替えるＧＰＳ
受信システムのブロック構成図である。
【図２】アンテナ切替器の切替回路図である。
【図３】外部アンテナの接続を検知し、内蔵アンテナか
ら外部アンテナに切り替えるスイッチの説明図である。
ら外部アンテナに切り替えるスイッチの説明図である。
【図４】ダイバーシチー受信を行うＧＰＳ受信システム
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図５】ＧＰＳ衛星ごとに受信アンテナの割り当てを行
うＧＰＳ受信システムのアンテナ割り当て説明図であ
る。（ａ）は受信アンテナの受信レベル順位を示した説
明図である。（ｂ）は受信アンテナの割り当てを示した
説明図である。
うＧＰＳ受信システムのアンテナ割り当て説明図であ
る。（ａ）は受信アンテナの受信レベル順位を示した説
明図である。（ｂ）は受信アンテナの割り当てを示した
説明図である。
１ ＧＰＳ受信システム（外部アンテナに切り替える態
様） ２ ＧＰＳ受信機 ３ 内蔵アンテナ ４ アンテナ切替器 ５ 受信回路 ６ ＧＰＳ信号処理部 ８ 外部アンテナ ８ａ，８ｂ 接続用コネクタ（オス側），接続用コネク
タ（メス側） １０ 切替スイッチ １１ レギュレータ １２ コンパレータ １３ スイッチ ２０ ＧＰＳ受信システム（ダイバーシチー受信を行う
態様） ２１ 受信レベル検出部 ２２ アンテナ切替制御部 ３０ ＧＰＳ受信システム（ＧＰＳ衛星ごとに受信アン
テナを割り当てる態様）
様） ２ ＧＰＳ受信機 ３ 内蔵アンテナ ４ アンテナ切替器 ５ 受信回路 ６ ＧＰＳ信号処理部 ８ 外部アンテナ ８ａ，８ｂ 接続用コネクタ（オス側），接続用コネク
タ（メス側） １０ 切替スイッチ １１ レギュレータ １２ コンパレータ １３ スイッチ ２０ ＧＰＳ受信システム（ダイバーシチー受信を行う
態様） ２１ 受信レベル検出部 ２２ アンテナ切替制御部 ３０ ＧＰＳ受信システム（ＧＰＳ衛星ごとに受信アン
テナを割り当てる態様）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱 輝泰 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 5J062 AA05 BB01 CC07 GG02
Claims (9)
- 【請求項１】内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信機と、前
記ＧＰＳ受信機に接続可能な外部アンテナとからなるＧ
ＰＳ受信システムであって、前記内蔵アンテナと前記外
部アンテナを切り替えるアンテナ切替器を備え、前記外
部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、受
信アンテナを前記内蔵アンテナから前記外部アンテナに
切り替えることを特徴とするＧＰＳ受信システム。 - 【請求項２】前記アンテナ切替器は、前記外部アンテナ
が前記ＧＰＳ受信機に接続されたときに、前記外部アン
テナで消費される消費電流を検出することにより、前記
外部アンテナの接続を検知して切替スイッチを駆動する
アンテナ切替回路を備えたことを特徴とする請求項１に
記載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項３】前記アンテナ切替回路は、前記外部アンテ
ナの電源ラインに挿入された電流検出抵抗と、前記消費
電流によって前記電流検出抵抗の両端に生じる電圧の変
化を検出するコンパレータと、前記コンパレータの出力
制御信号により駆動する切替スイッチとを備えることを
特徴とする請求項２に記載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項４】前記アンテナ切替回路は、二つの異なる電
源電圧が供給され、第一の電源電圧は前記コンパレータ
の電源電圧として供給し、第二の電源電圧は前記第一の
電源電圧よりも低く設定された電圧を前記外部アンテナ
の電源ラインに供給することを特徴とする請求項３に記
載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項５】前記アンテナ切替器は、前記外部アンテナ
の前記ＧＰＳ受信機への接続用コネクタに挿通されたス
イッチを備え、前記外部アンテナが前記ＧＰＳ受信機に
接続されたときに、受信アンテナを前記内蔵アンテナか
ら前記外部アンテナに切り替えることを特徴とする請求
項１に記載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項６】内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信機と、前
記ＧＰＳ受信機に接続可能な外部アンテナとからなるＧ
ＰＳ受信システムであって、前記内蔵アンテナ及び前記
外部アンテナの受信レベルを測定比較する受信レベル検
出部と、前記受信レベル検出部で得られた受信レベルの
測定比較結果から受信アンテナを選択して前記内蔵アン
テナと前記外部アンテナの切替制御を行うアンテナ切替
制御部を備え、前記内蔵アンテナと前記外部アンテナで
ダイバーシチー受信を行うことを特徴とするＧＰＳ受信
システム。 - 【請求項７】前記ダイバーシチー受信は、前記内蔵アン
テナと前記外部アンテナのそれぞれについて、特定の３
個以上のＧＰＳ衛星から発射される電波の受信レベルを
測定比較して、そのうち最も高い受信レベルが得られた
方のアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴
とする請求項６に記載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項８】前記ダイバーシチー受信は、前記内蔵アン
テナと前記外部アンテナの切り替えを定期的に行い、高
い受信レベルが得られた方のアンテナを受信アンテナと
して選択することを特徴とする請求項６又は請求項７に
記載のＧＰＳ受信システム。 - 【請求項９】内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信機と、前
記ＧＰＳ受信機に接続可能な外部アンテナとからなるＧ
ＰＳ受信システムであって、前記内蔵アンテナ及び前記
外部アンテナの受信レベルを測定比較する受信レベル検
出部と、前記受信レベル検出部で得られた受信レベルの
測定比較結果から受信アンテナを選択して前記内蔵アン
テナと前記外部アンテナの切替制御を行うアンテナ切替
制御部を備え、捕捉するＧＰＳ衛星ごとに前記内蔵アン
テナ又は前記外部アンテナの受信レベルが高い方のアン
テナを受信アンテナとして割り当てることを特徴とする
ＧＰＳ受信システム。
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|---|---|---|---|
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