JP2004354353A

JP2004354353A - Information terminal, gps receiver, and gps information terminal

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Publication number: JP2004354353A
Application number: JP2003155723A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Maeda; 一成前田; Takahide Noguchi; 孝英野口; Yuichiro Naoi; 祐一郎直井; Keiichiro Sonoda; 圭一郎園田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To output positional information from a GPS receiver to an information terminal at an output speed capable of reducing an influence of a noise, without setting the output speed for the positional information by an application software mounted on the information terminal. <P>SOLUTION: When the application software 2 is started up on the information terminal 1, the software 2 communication-sets, for example, 4800bps of communication speed to an interface 6 via a driver software 3 to acquire the positional information from the GPS receiver 70. The driver software 3 sets, for example, 38400bps, instead of 4800bps, of communication speed capable of reducing the influence of the noise to the interface 6, based on an indication from the application software 2. The positional information is thereby output, for example, at 38400bps of communication speed from the the GPS receiver 70 to be held once in a buffer 7. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）受信装置を装着可能な情報端末、情報端末に装着可能なＧＰＳ受信装置、および情報端末とＧＰＳ受信装置とを有するＧＰＳ情報端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳは、人工衛星を利用して受信装置（ＧＰＳ受信装置と称する）の地球上の位置を割り出すシステムであり、米国防総省が管理するＧＰＳ衛星からの電波を利用し、緯度、経度、高度などを高精度で割り出すことを可能にしている。ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ受信装置が自身とＧＰＳ衛星との距離を測定するために用いる信号、並びにＧＰＳ衛星に関する衛星情報および時刻情報等を表現する信号を搬送波に載せて送出する。これらの信号をＧＰＳ信号と呼ぶ。また、上記の通り複数のＧＰＳ衛星が衛星軌道上を周回しており、ＧＰＳ受信装置が捕捉可能なＧＰＳ衛星は、ＧＰＳ受信装置の位置や時刻によって刻々変化する。
【０００３】
ＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ信号を受信つまりＧＰＳ衛星を捕捉し、ＧＰＳ衛星に関する衛星情報及び送出時の時刻情報を取得する。ＧＰＳ受信装置はさらに、時刻情報にもとづいて自身とＧＰＳ衛星との間の距離を測定する。ＧＰＳ受信装置は、複数のＧＰＳ衛星を捕捉することにより、衛星情報にもとづく複数の衛星の位置と、自身と複数のＧＰＳ衛星との間の距離とから、幾何学的方法によりＧＰＳ受信装置自身の位置（緯度、経度、高度等）を測位演算する。
【０００４】
ＧＰＳ受信装置として、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ；個人用の携帯情報端末）やＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ；パーソナルコンピュータ）等の情報端末に装備されている、ＰＣＭＩＡ規格等にもとづくＰＣカードインタフェース、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ；コンパクトフラッシュ（登録商標））カードインタフェース、ＳＤＩＯ（ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）カードインタフェース等に装着可能であって、当該インタフェースを介して位置情報を情報端末に提供可能なものが知られている。その外観を図２６に示す。ＧＰＳ受信装置７０はコネクタ７１を備えており、情報端末５０のカード用スロット６３にコネクタ７１を装着することにより、ＧＰＳ受信装置７０と情報端末５０とが接続される。情報端末５０は、カード用スロット６３の他に、液晶表示器等の表示部６１およびキー等の入力部６２等を備えている。
【０００５】
図２７は図２６に示したＧＰＳ受信装置７０の機能ブロック図である。ＧＰＳ受信装置７０は、ＧＰＳアンテナ７２にて受信したＧＰＳ信号を、フロントエンド部７３にて中間周波数信号へダウンコンバートする。中間周波数信号はベースバンド部７４にてベースバンド信号に復調される。ベースバンド部７４では、ベースバンド信号から衛星情報及び時刻情報を取得し、取得した衛星情報をバックアップメモリ７６に記録する。また、ベースバンド部７４では、内蔵時計７７が指す時刻と受信した複数のＧＰＳ信号から取得した時刻とから、捕捉した各ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信装置７０までの距離を算出し、これらの距離と取得した衛星情報とからＧＰＳ受信装置７０の位置を測位演算し、ＧＰＳ受信装置７０自身の位置に関する情報すなわち位置情報を得る。
【０００６】
測位演算により得られた位置情報は、ベースバンド部７４からＧＰＳ受信装置インタフェース部７５を介して、外部の情報端末５０へ一定周期で送出される。また、測位演算により得られた位置情報は、随時バックアップメモリ７６に記憶される。なお、バックアップメモリ７６及び内蔵時計７７は、ＧＰＳ受信装置７０の電源が切断されている間においても、バックアップ電池７８にてバックアップされ、ＧＰＳ受信装置７０の次回の起動時にバックアップメモリ７６に衛星情報及び位置情報が格納されておれば、ベースバンド部７４は、バックアップメモリ７６に記憶されている衛星情報、位置情報及び内蔵時計７７の時刻より、捕捉可能なＧＰＳ衛星を推測することにより短時間でのＧＰＳ衛星の捕捉を試みる。
【０００７】
ＧＰＳ受信装置７０の測位演算のタイミングと測位演算により得られる位置情報の出力タイミングとの関係について、一例を図２８に示す。図２８は、周期Ｔｎ毎に測位演算と位置情報出力とを行う例であり、例えば測位演算タイミング４１１で測位演算を行って得られた位置情報は、位置情報出力タイミング４２１で出力され、測位演算タイミング４１２で測位演算を行って得られた位置情報は、位置情報出力タイミング４２２で出力される。
【０００８】
ここで重複区間Ｔｊにおいて、位置情報の出力タイミング、すなわちＧＰＳ受信装置７０と情報端末５０との間の通信のタイミングが、測位演算タイミングと重複する場合には、通信によって生じるノイズが測位演算に影響を及ぼし（受信するＧＰＳ信号へノイズが混入することにより、図２７のベースバンド部７４に限らず、ＧＰＳ受信装置７０の全体に影響が及び、それらが相乗的に測位演算に影響するものと考えられている）、測位演算によって位置情報が取得できる割合を示す測位率（捕捉可能なＧＰＳ衛星の数、およびＧＰＳ信号の受信レベルの高さなどから定義される）の低下、および測位演算によって得られた位置情報の精度劣化を招く場合がある。また、ノイズによる測位率の低下および測位精度の劣化等の影響は、ＧＰＳ受信装置７０を装着する情報端末５０の機種によっても異なっている。
【０００９】
ＧＰＳ受信装置の測位演算へのノイズの影響を低減するための技術として、例えば特許文献１に開示される技術が知られている。この技術は、アンテナを一端に収納する収納部の他端をＧＰＳ受信装置本体部に軸支しており、収納部を軸の周りに旋回させることにより、不使用時には本体部と一体的なコンパクトな外形をなし、使用時にはアンテナと本体部との距離を確保することを可能にしている。すなわち、この従来技術は、アンテナと本体部との距離を確保することによって、ノイズの影響の低減を図っている。
【００１０】
しかしながら、この従来技術は、使用開始および使用終了の度に収納部を旋回させる手間をユーザに強いるものであり、さらにコンパクトな外形のままではノイズの影響を排除した使用ができないという点で、ユーザにとって不便であるという問題点があった。特に、ＧＰＳ受信装置がＰＤＡ等の携帯用情報端末に装着されることを想定するのであれば、コンパクトな外形を維持することは、望ましい設計条件の一つでもある。
【００１１】
機構的に距離を確保することによりノイズの影響の低減を図った特許文献１に開示の技術とは異なり、ＧＰＳ受信装置７０と情報端末５０との間の通信条件を最適化することにより、ノイズの影響の低減を図る技術が知られている。すなわち、位置情報を出力する際の通信速度を早く設定する技術、および位置情報を出力する時期を間欠化することにより、ノイズの影響の低減を図る技術が知られている。これらの従来技術は、ＧＰＳ受信装置７０を装着する情報端末５０が特定されていることを前提として、ＧＰＳ受信装置７０と情報端末５０との間の通信条件を、ノイズの低減が可能な条件に予め設定するものであった。
【００１２】
図２９は、位置情報を出力する際の通信速度を高くすることによりノイズの影響の低減を図った従来技術について、測位演算タイミングと位置情報出力タイミングとを示したタイミングチャートである。この従来技術では、位置情報を出力するときの通信速度を高くすることにより、測位演算タイミングと位置情報出力タイミングとが重複しないようにし、それによりノイズ影響の低減を図っている。
【００１３】
一方図３０は、位置情報を出力する時期を間欠化することによりノイズの影響の低減を図った従来技術について、測位演算タイミングと位置情報出力タイミングとを示したタイミングチャートである。この従来技術は、重複区間Ｔｊの存在によりノイズの影響を受ける測位演算タイミング４１１にて算出した位置情報を出力せず、重複期間Ｔｊがなくノイズの影響の少ない測位演算タイミング４１２にて算出した位置情報を、位置情報出力タイミング４２２で出力することで、ノイズの影響の低減を図っている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−２９２５２２公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図２９に示した従来技術では、ＧＰＳ受信装置を装着する情報端末が予め特定されている場合、上述したように予めＧＰＳ受信装置７０及び情報端末５０の通信条件を設定することでノイズの影響の低減を図ることができたが、ＧＰＳ受信装置７０を装着する情報端末５０が特定されていない場合には、次のような問題点があった。
【００１６】
図３１のブロック図に示すように一般に情報端末５０は、ＧＰＳ受信装置７０から取得した位置情報を、表示部６１（図２６）に表示した地図上にプロットすることにより情報端末５０の現在位置をユーザに提供することを可能にする汎用のアプリケーションソフトウェア５２を使用する。これら汎用のアプリケーションソフトウェア５２の多くは、ＧＰＳ受信装置７０用のドライバソフトウェア５３を介して、比較的低速な通信条件でハードウェア５４とＧＰＳ受信装置７０との間の通信を実現する。このようなアプリケーションソフトウェア５２を使用する場合には、情報端末５０とＧＰＳ受信装置７０との間の通信によって生じるノイズの影響を低減させるためには、ユーザがアプリケーションソフトウェア５２上で情報端末５０及びＧＰＳ受信装置７０の通信条件を変更する必要がある。また、汎用アプリケーションソフトウェア５２には、通信速度等の通信条件の変更が行えないものも含まれている。アプリケーションソフトウェア５２上で通信条件の変更を行うことができない場合には、ノイズの影響を低減させることができない。
【００１７】
情報端末５０に搭載されているアプリケーションソフトウェア５２が起動した後、アプリケーションソフトウェア５２がＧＰＳ受信装置７０と通信を行うまで、言い換えると情報端末５０がＧＰＳ受信装置７０と通信を行うまでのシーケンスを図３２に示す。アプリケーションソフトウェア５２は起動後、アプリケーションソフトウェア５２にて予め定められている通信条件Ａにて、自身とＧＰＳ受信装置７０との通信を行うため、情報端末５０に搭載されているＧＰＳ受信装置７０用のドライバソフトウェア５３を介して情報端末５０のハードウェア５４に対し、ＧＰＳ受信装置７０との通信を通信条件Ａにて行うように設定する。その後、情報端末５０のハードウェア５４はＧＰＳ受信装置と通信条件Ａにて通信を開始する。
【００１８】
一方、ノイズの影響を低減する上で、図３０のように予め位置情報の出力時期を間欠化させることは、ある程度は有効な対策ではあるが、位置情報の出力時期を間欠化すると、ＧＰＳ受信装置７０から情報端末５０に提供できる位置情報の情報量が減少してしまう。また、ノイズの影響はＧＰＳ受信装置７０に装着する情報端末５０の機種によって大きく異なり、ノイズの影響が極めて大きい情報端末やノイズの影響がほとんど無い情報端末など様々である。このため、予め位置情報の出力時期を間欠化した場合に、ＧＰＳ受信装置をノイズの影響がほとんど無い情報端末に装着すると、ノイズの影響が無いにも関わらず位置情報の出力時期が間欠化しているため、情報端末に提供可能な位置情報の情報量を無意味に減少させてしまうこととなる。
【００１９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、情報端末に搭載されるアプリケーションソフトウェアにおいて、情報端末とＧＰＳ受信装置との通信によるノイズの影響を低減させるための通信設定を行うことなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることのできる情報端末およびＧＰＳ情報端末を提供することを目的とする。本発明はさらに、ＧＰＳ受信装置から情報端末へ提供する位置情報の情報量を不必要に減少させることなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることのできるＧＰＳ受信装置およびＧＰＳ情報端末を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、着脱可能なＧＰＳ受信装置に対し情報の入出力を行うハードウェアインタフェース層と、ユーザへの直接対処を行うアプリケーションソフトウェア層と、前記アプリケーションソフトウェア層と前記ハードウェアインタフェース層との中間層であって、前記アプリケーションソフトウェア層の指示にしたがって前記ハードウェアインタフェース層を駆動制御するドライバソフトウェア層と、を備える情報端末であって、前記ハードウェアインタフェース層は、前記情報メディアカードが出力する信号を一旦保持するバッファを備え、前記ドライバソフトウェア層は、前記ＧＰＳ受信装置が測位演算する期間と前記ハードウェアインタフェース層へ位置情報を出力する期間との間に重複する期間がないように、前記アプリケーションソフトウェア層が指示する出力速度よりも高い速度で、前記ＧＰＳ受信装置に前記バッファへの前記位置情報の出力を実行させるものである。
【００２１】
この発明によれば、ハードウェアインタフェース層がバッファを備えており、ＧＰＳ受信装置用ドライバソフトウェア層が、ＧＰＳ受信装置が測位演算する期間と前記ハードウェアインタフェース層へ位置情報を出力する期間との間に重複する期間がないように、アプリケーションソフトウェア層が指示する出力速度よりも高い速度で、ＧＰＳ受信装置にバッファへの位置情報の出力を実行させるので、アプリケーションソフトウェア層が出力速度の設定を行うことなく、ＧＰＳ受信装置から情報端末への位置情報の出力によるノイズの影響を低減し得る出力速度で、ＧＰＳ受信装置から情報端末への位置情報の出力を実行させることが可能となり、それにより測位率および測位精度を向上させることが可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、情報端末に着脱可能なＧＰＳ受信装置であって、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記ＧＰＳ信号にもとづいて前記ＧＰＳ受信装置の位置を周期的に演算し位置情報を得る測位演算手段と、前記測位演算手段で得られた前記位置情報を前記情報端末へ出力する位置情報出力手段と、前記位置情報出力手段が前記位置情報を出力する周期である出力周期の最適値を探索する出力周期探索手段と、を備え、前記出力周期探索手段は、前記出力周期を複数の値の間で変更する出力周期変更手段と、前記出力周期が前記複数の値をとる各々の場合について、前記受信手段が受信した前記ＧＰＳ信号におけるノイズ混入の度合いの低さを表す量である対ノイズ信号量を検出する対ノイズ信号量検出手段と、前記出力周期の前記複数の値についてより短いものを優先する評価と前記複数の値の各々に対して前記対ノイズ信号量検出手段が検出した前記対ノイズ信号量についてより高いものを優先する評価との双方を総合することにより、前記出力周期を前記複数の値のいずれかに設定する出力周期設定手段と、を備えるものである。
【００２３】
この発明によれば、位置情報の出力周期が複数の値の間で変更され、それぞれの場合におけるＧＰＳ信号へのノイズ混入の度合いの低さを表す対ノイズ信号量が検出され、それらの対ノイズ信号量と出力周期とが総合的に評価されることにより、出力周期が複数の値のいずれかに設定されるので、位置情報の情報量を不必要に低減することなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期変更手段が、前記複数の値として第１周期と前記第１周期よりも長い第２周期との間で前記出力周期を変更し、前記出力周期設定手段は、前記対ノイズ信号量のうち前記第１周期に対応した第１対ノイズ信号量よりも前記第２周期に対応した第２対ノイズ信号量が閾値を超えて高いときには、前記出力周期を前記第２周期に設定し、前記第１対ノイズ信号量よりも前記第２対ノイズ信号量が閾値を超えて高いわけではないときには、前記出力周期を前記第１周期に設定するものである。
【００２５】
この発明によれば、出力周期が２つの値の間で変更され、長い周期に対応した対ノイズ信号量が、短い周期に対応した対ノイズ信号量よりも閾値を超えて高いときに限り、出力周期が長い周期に設定されるので、出力周期の最適値を探索する演算を簡素化しつつ、位置情報の情報量を不必要に低減することなくノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる最適値に出力周期を設定することができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期探索手段が、前記位置情報にもとづいて、前記出力周期が前記第１周期であるときの位置と前記第２周期であるときの位置との差である距離を算出する距離演算手段と、前記距離演算手段が算出した前記距離が基準距離以内であるときに限り、前記出力周期設定手段を起動し、前記距離が前記基準距離以内でないときには、前記出力周期探索手段を再起動する距離判定手段と、をさらに備えるものである。
【００２７】
この発明によれば、出力周期が２つの値であるときの位置の差である距離が基準値以内であるときに限り、ノイズ混入の度合いの低さを表す対ノイズ信号量を考慮した出力周期の設定が行われ、距離が基準値を超えるときには、出力周期探索手段が再起動されることにより出力周期の最適値があらためて探索されるので、ＧＰＳ受信装置の位置の相違によるＧＰＳ信号の受信状態の相違や周辺環境の相違による影響を排除しつつ、位置情報の情報量を不必要に低減することなくノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる最適値に出力周期を設定することができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期探索手段が、前記距離が前記基準値以内でないと前記距離判定手段が判断したときに、前記情報端末へ報知信号を出力する報知手段をさらに備えるものである。
【００２９】
この発明によれば、出力周期が２つの値であるときの位置の差である距離が基準値以内でないときに報知信号が情報端末へ出力されるので、情報端末は報知信号に応答してユーザに対して移動を差し控えるべき旨を通知することができ、それによりユーザの適切な対応を得て、ＧＰＳ受信装置の位置の相違によるＧＰＳ信号の受信状態の相違や周辺環境の相違による影響を排除しつつ、位置情報の情報量を不必要に低減することなくノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる最適値に出力周期を設定することができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期としての前記複数の値のいずれよりも大きい周期である再起動周期で、前記出力周期探索手段を再起動する再起動手段をさらに備えるものである。
【００３１】
この発明によれば、出力周期についての複数の値のいずれよりも大きい周期で、出力周期の見直しが行われるので、ＧＰＳ衛星の状態や周辺環境が時間とともに変化しても、位置情報の情報量を不必要に低減することなくノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期としての前記複数の値のいずれよりも大きい周期である再起動判定周期ごとに、現在と前記再起動判定周期以前との間における位置の差である移動距離を前記位置情報にもとづいて算出し、前記移動距離が基準移動距離以上であるときのみ前記出力周期探索手段を再起動する再起動手段をさらに備えるものである。
【００３３】
この発明によれば、出力周期の見直しをすべきか否かが、出力周期についての複数の値のいずれよりも大きい周期で判断され、この周期の間でのＧＰＳ受信装置の移動距離が基準値以上であるときのみ出力周期の見直しが行われるので、移動距離が小さく周辺環境に大きな変化がない場合に、不必要に出力周期の見直しをする無駄を排除することができる。
【００３４】
請求項８に記載の発明は、請求項２ないし７のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記出力周期探索手段が設定した出力周期を前記情報端末へ出力する出力周期報知手段をさらに備えるものである。
【００３５】
この発明によれば、設定された出力周期が情報端末へ出力されるので、情報端末は出力周期を把握することができ、以後の出力周期の選択に利用することができる。
【００３６】
請求項９に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記ＧＰＳ受信装置が起動した後、前記情報端末からの指示信号を待って前記出力周期探索手段を起動する起動手段をさらに備えるものである。
【００３７】
この発明によれば、ＧＰＳ受信装置が起動した後、情報端末からの指示信号を待って出力周期の最適値が探索されるので、情報端末のアプリケーションソフトウェアの必要に応じて、あるいはユーザが必要と判断したときに、出力周期の最適値の探索を行うことができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記ＧＰＳ受信装置の起動後に基準時間を経過した後に、前記出力周期探索手段を起動する起動手段をさらに備えるものである。
【００３９】
この発明によれば、ＧＰＳ受信装置の起動後に基準時間を経過した後に、出力周期の最適値の探索が行われるので、ＧＰＳ受信装置起動の直後であって、ＧＰＳ信号を未だに捕捉していない時期に無意味な探索処理を行う無駄を排除することができる。
【００４０】
請求項１１に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記ＧＰＳ受信装置の起動後に基準時間を経過した後においても、前記測位演算手段が前記位置情報を得るに至っていないときに、前記出力周期探索手段を起動する起動手段をさらに備えるものである。
【００４１】
この発明によれば、ＧＰＳ受信装置の起動後に基準時間を経過した後においても測位演算手段が位置情報を得るに至っていないときに、出力周期の最適値の探索が行われるので、ＧＰＳ受信装置の起動後に本来位置情報を取得し得る時期に至ってもノイズの影響により位置情報を取得できないことがあっても、出力周期が最適値に設定されることによりノイズの影響が低減され、位置情報を取得し得る場合がある。
【００４２】
請求項１２に記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記対ノイズ信号量検出手段が、前記出力周期が前記複数の値をとる各々の場合について、前記対ノイズ信号量として最高の値を選択するものである。
【００４３】
この発明によれば、複数の出力周期の各々について、対ノイズ信号量として最高の値が選択され、最高値にもとづいて出力周期の最適値の判断が行われるので、最適値の判断がより適切に行われる。
【００４４】
請求項１３に記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置であって、前記対ノイズ信号量検出手段が、前記出力周期が前記複数の値をとる各々の場合について、複数のＧＰＳ衛星のうち共通のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号について前記対ノイズ信号量を得るものであり、前記複数の値のうち１つの出力周期において最高の対ノイズ信号量を得たＧＰＳ信号を送信するＧＰＳ衛星を前記共通のＧＰＳ衛星とするものである。
【００４５】
この発明によれば、複数の出力周期に対して、共通のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号について対ノイズ信号量が得られ、１つの出力周期において最高の対ノイズ信号量を得たＧＰＳ信号を送信するＧＰＳ衛星が、共通のＧＰＳ衛星とされるので、最適値の判断がより一層適切に行われる。
【００４６】
請求項１４に記載の発明はＧＰＳ情報端末であって、請求項１に記載の情報端末と、前記情報端末に脱着可能な前記ＧＰＳ受信装置と、を備えるものである。
【００４７】
この発明によれば、請求項１に記載の情報端末と、この情報端末に脱着可能なＧＰＳ受信装置とを備えるので、情報端末に搭載されるアプリケーションソフトウェアにおいて、情報端末とＧＰＳ受信装置との通信によるノイズの影響を低減させるための通信設定を行うことなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることができるという、有用なＧＰＳ情報端末が得られる。
【００４８】
請求項１５に記載の発明はＧＰＳ情報端末であって、請求項２ないし１３のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置と、前記ＧＰＳ受信装置が脱着可能な前記情報端末と、を備えるものである。
【００４９】
この発明によれば、請求項２ないし１３のいずれかに記載のＧＰＳ受信装置と、このＧＰＳ受信装置が脱着可能な情報端末と、を備えるので、ＧＰＳ受信装置から情報端末へ提供する位置情報の情報量を不必要に減少させることなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることができるという、有用なＧＰＳ情報端末が得られる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による情報端末のブロック図である。この情報端末１は、アプリケーションソフトウェア２、ドライバソフトウェア３、およびハードウェア４を備えている。ハードウェア４は、演算処理部（ＣＰＵ）５およびインタフェース６を備えている。さらに、インタフェース６はバッファ７を備えている。情報端末１の外観は、例えば図２６の情報端末５０と同等に描かれる。すなわち情報端末１は更に、液晶表示器等の表示部６１、キー等の入力部６２およびカード用スロット６３を備えている。
【００５１】
インタフェース６は、例えば、ＰＣＭＩＡ規格等にもとづくＰＣカードインタフェース、ＣＦカードインタフェース、またはＳＤＩＯカードインタフェース等であり、それらの情報メディアカードがカード用スロット６３に着脱可能なように構成されている。インタフェース６はカード用スロット６３に配設された図示しないコネクタを有しており、情報メディアカードがカード用スロット６３に装着されることにより、インタフェース６が有するコネクタと情報メディアカードが有するコネクタとが接触し、それにより情報メディアカードと情報端末１とが通信可能に接続される。バッファ７は、接続された情報メディアが出力する信号を一旦保持するものである。
【００５２】
また、情報端末１は情報端末５０（図２６）と同様に、情報メディアカードの仕様に準じたコネクタ７１を有するＧＰＳ受信装置７０を着脱可能に接続することが可能である。すなわち、ＧＰＳ受信装置７０のコネクタ７１がカード用スロット６３に装着されることにより、インタフェース６が有するコネクタとＧＰＳ受信装置７０が有するコネクタ７１とが接触し、それによりＧＰＳ受信装置７０と情報端末１とが通信可能に接続される。情報端末１とＧＰＳ情報端末７０とは、ＧＰＳ情報端末を構成する。
【００５３】
アプリケーションソフトウェア２は、ＧＰＳ受信装置７０から取得した位置情報を、表示部６１（図２６）に表示した地図上にプロットすることにより情報端末１の現在位置をユーザに提供することを可能にする汎用のアプリケーションソフトウェアである。アプリケーションソフトウェア２は、演算処理部５に読み込まれ、アプリケーションソフトウェア２が規定する内容を演算処理部５が実行することにより、情報端末１とＧＰＳ受信装置７０との通信を実現し、位置情報を取得するとともに、上記のような地図上のプロット等の機能を実現する。
【００５４】
情報端末１とＧＰＳ受信装置７０との間の通信は、上記の通りインタフェース６を通じて行われる。インタフェース６は、演算処理部５の周辺装置の一つであり、アプリケーションソフトウェア２の指示により通信処理を行うときには、ドライバソフトウェア３が起動され、ドライバソフトウェア３の規定する内容にもとづいて通信処理を実行する。すなわちドライバソフトウェア３は、アプリケーションソフトウェア２の指示にしたがってインタフェース６を駆動制御する役割を担っており、ユーザへの直接対処を行うアプリケーションソフトウェア２の層とハードウェアであるインタフェース６の層との間に介在する中間層として機能する。なお、アプリケーションソフトウェア２およびドライバソフトウェア３は、いずれも情報端末１が備える図示しないメモリに記憶されている。
【００５５】
情報端末１の図示しないメモリに搭載されているアプリケーションソフトウェア２が起動した後、アプリケーションソフトウェア２がＧＰＳ受信装置７０と通信を行うまで、言い換えると情報端末１がＧＰＳ受信装置７０と通信を行うまでのシーケンスを図２に示す。情報端末１上でアプリケーションソフトウェア２が起動されると、アプリケーションソフトウェア２はＧＰＳ受信装置７０から位置情報を取得するため、ドライバソフトウェア３を介してインタフェース６に対して、通信条件Ａの通信設定を行う。すでに述べたように、汎用アプリケーションソフトウェア２の多くは、比較的低速な通信条件で情報端末１とＧＰＳ受信装置７０との間の通信を行う。通信条件Ａは、例えば４８００ｂｐｓの通信速度である。
【００５６】
これに対し、ドライバソフトウェア３はアプリケーションソフトウェア２からの指示にもとづいてインタフェース６に対して通信条件Ａの設定を行うことなく、通信条件Ａよりも通信速度の高い通信条件であって、図２９に示した機構によりノイズの影響を低減することが可能な通信条件Ｂ、すなわちＧＰＳ受信装置７０が測位演算する期間とインタフェース６へ位置情報を出力する期間との間に重複する期間がないような通信条件Ｂを設定する。その後、ハードウェア４のインタフェース６は、ＧＰＳ受信装置７０と通信条件Ｂにて通信を開始する。通信条件Ｂは、例えば３８４００ｂｐｓの通信速度である。この場合、ＧＰＳ受信装置７０から３８４００ｂｐｓの通信速度で位置情報が出力され、バッファ７へ一旦保持される。
【００５７】
すなわちドライバソフトウェア３は、アプリケーションソフトウェア２が指示する通信処理であるＧＰＳ受信装置７０から通信条件Ａで位置情報を取得する処理を、ＧＰＳ受信装置７０から通信条件Ｂで位置情報を取得してバッファ７に一時的に蓄積し、かつバッファ７から読み出す処理へと変換する。ＧＰＳ受信装置７０から取得した位置情報に対してアプリケーションソフトウェア２が指示する処理は、バッファ７から読み出される位置情報に対して行われる。これにより、アプリケーションソフトウェア２は、通信条件Ａで現実に通信が行われた場合と同様に、位置情報に対する演算処理等の処理を行うことができる。
【００５８】
通信速度を変換するためには、例えば、通信速度を支配する水晶振動子等のクロックパルス発生器の周波数が低速から高速まで、複数段階に切り替え可能に構成されておればよい。その一具体例として、３８４００ｂｐｓに対応し得るクロックパルス発生器の出力を、周波数分周回路を用いて４８００ｂｐｓに対応するクロックパルスへ分周し、双方のクロックを選択的に使用する形態があり得る。別の具体例として、３８４００ｂｐｓ、１９２００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓなど、ＰＤＡ等の通信で使用される通信速度の各々に対応したクロックパルス発生器を内蔵し、マイクロコンピュータの制御により、これらを切り替えて使用する形態があり得る。第３の具体例として、３８４００ｂｐｓに対応し得るクロックパルス発生器を備えて、ソフトウェアにより、４８００ｂｐｓ等の通信速度を実現する形態があり得る。
【００５９】
なお、ドライバソフトウェア３による通信速度の変換は、ＧＰＳ受信装置７０に対してのみ行えば足り、一般の情報メディアに対しては行わなくてもよい。すなわち、通信速度の変換を行うＧＰＳ受信装置７０用のドライバソフトウェアが、ドライバソフトウェア３に含まれておればよい。
【００６０】
以上のように、本実施の形態の情報端末１によれば、アプリケーションソフトウェア２が位置情報の出力速度の設定を行うことなく、ノイズの影響を低減し得る出力速度で、ＧＰＳ受信装置から情報端末への位置情報の出力を実行させることが可能となり、それにより測位率および測位精度を向上させることが可能となる。
【００６１】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１００は、ノイズの影響を低減するという観点と位置情報の情報量を不必要に削減しないという観点との双方の観点にもとづいて、位置情報の出力周期として、例えば図２８に示したように測位演算の周期Ｔｎと一致する値と、図３０に示したように周期Ｔｎよりも大きい値（図３０では周期Ｔｎの２倍）との間で、いずれかを最適な値として自動的に設定するように構成されている。
【００６２】
すなわち、ＧＰＳ受信装置１００は、受信部１１、測位演算部１２、位置情報出力部１３、出力周期探索部１４および起動部３０を備えている。受信部１１は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、測位演算部１２は受信されたＧＰＳ信号にもとづいてＧＰＳ受信装置１００自身の位置を周期Ｔｎごとに演算し位置情報を得る。位置情報出力部１３は、演算によって得られた位置情報を、ＧＰＳ受信装置１００に接続された情報端末５０へ出力する。出力周期探索部１４は、位置情報の出力周期の最適値を上記観点にもとづいて探索する。
【００６３】
出力周期探索部１４は、出力周期変更部１５、ＳＮ比検出部（対ノイズ信号量検出部）および出力周期設定部１７を備えている。出力周期変更部１５は、最適な出力周期を探索するために、周期Ｔｎに等しい値とそれよりも大きい値との間で変更する。ＳＮ比検出部１６は、受信部１１が受信するＧＰＳ信号のＳＮ比を検出する。出力周期設定部１７は、出力周期が異なる各場合におけるＧＰＳ信号のＳＮ比を参照し、出力周期を２つの値のうちのいずれかに設定する。起動部３０は、出力周期探索部１４を起動する装置部分である。
【００６４】
ＧＰＳ受信装置１００が備える各装置部分の具体的な機能については、以下の処理手順の説明の中で適宜説明する。なお、これらの装置部分は、ソフトウェア（プログラム）を用いないハードウェアで構成してもよく、プログラムにもとづいて動作するコンピュータで構成してもよい。この点は、以下の各実施の形態によるＧＰＳ受信装置においても同様である。
【００６５】
ＧＰＳ受信装置１００の外観は、例えば図２６のＧＰＳ受信装置７０と同等に描かれる。すなわちＧＰＳ受信装置１００は、ＧＰＳ受信装置７０と同様に、情報メディアカードの仕様に準じたコネクタ７１を有しており、情報端末５０へ着脱可能に接続することが可能である。ＧＰＳ受信装置１００のコネクタ７１がカード用スロット６３に装着されることにより、カード用スロット６３に配設される図示しないコネクタとＧＰＳ受信装置１００が有するコネクタ７１とが接触し、それによりＧＰＳ受信装置１００と情報端末５０とが通信可能に接続される。ＧＰＳ受信装置１００と情報端末５０とは、ＧＰＳ情報端末を構成する。
【００６６】
ＧＰＳ受信装置１００のハードウェア構成は、図２７のＧＰＳ受信装置７０と同等に描かれる。外観およびハードウェア構成が、それぞれ図２６および図２７を一例とする点は、以下の各実施の形態によるＧＰＳ受信装置においても同様である。
【００６７】
図４はＧＰＳ受信装置１００による基本的な処理の流れ示すフローチャートである。ＧＰＳ受信装置１００が起動されると、まず初期化処理が行われる（Ｓ１）。周期探索フラグは、位置情報の出力周期Ｔの最適値を探索する処理を行うべき（ＯＮ）か否（ＯＦＦ）か、言い換えると出力周期探索部１４を起動すべき（ＯＮ）か否（ＯＦＦ）を示すフラグであり、初期値としてＯＦＦに設定される。ＳＮ格納フラグは、受信部１１が受信するＧＰＳ信号におけるＳＮ比の検出値がメモリに格納された（ＯＮ）か否（ＯＦＦ）かを示すフラグであり、初期値としてＯＦＦに設定される。カウンタ値Ｃは、出力周期Ｔごとに位置情報を出力するために制御変数として用いられるもので、初期値として０に設定される。出力周期Ｔは初期値として、測位演算部１２が位置情報の演算を行う周期Ｔｎと同一の値が設定される。以下の説明では、周期Ｔｎは１秒に設定されているものとする。
【００６８】
つづくステップＳ２〜Ｓ８の処理は、周期Ｔｎごとに反復して実行される。まず、周期探索フラグの値が判定され（Ｓ２）、周期探索フラグがＯＮであれば、ＳＮ比検出部１６が起動され、受信部１１が受信するＧＰＳ信号のＳＮ比の検出が開始される（Ｓ３）。一方、周期探索フラグがＯＦＦであれば、ＳＮ比の検出は開始されない（Ｓ４）。いま、周期探索フラグは初期値のＯＦＦのままであるので、ＳＮ比の検出は行われない。その後、ステップＳ５およびＳ６の処理と、ステップＳ７の処理とが、並列して実行される。ステップＳ５では、受信部１１がＧＰＳ信号を受信し、つづくステップＳ６では、受信されたＧＰＳ信号にもとづいて測位演算部１２が測位演算を行い、位置情報を取得する。
【００６９】
ステップＳ７の位置情報出力処理の手順は、図５のフローチャートで表される。まず、カウンタ値Ｃが周期Ｔｎ（＝１秒）だけインクリメントされる（Ｓ１１）。カウンタ値Ｃは初期値０のままであるので、インクリメントによってＣ＝１となる。つぎに、カウンタ値Ｃが出力周期Ｔに一致するか否かが判定される（Ｓ１２）。出力周期Ｔは初期値１であるので、カウンタ値Ｃは出力周期に一致する。したがって、処理はステップＳ１３へ移行する。
【００７０】
ステップＳ１３では、カウンタ値Ｃが初期値０に戻される。つぎに、測位演算部１２がステップＳ６で取得した位置情報が、位置情報出力部１３により情報端末５０へ出力される（Ｓ１４）。ここで出力される位置情報は、現在よりも１サイクル以前（すなわち、周期Ｔｎだけ以前）のステップＳ６で取得されたものである。つづくステップＳ１５では周期探索フラグが判定される。周期探索フラグはＯＦＦであるので、位置情報出力処理（Ｓ７）は終了し、処理は図４の基本処理（Ｓ１０）へ戻る。その後、ユーザが情報端末５０を操作することにより、ＧＰＳ受信装置１００の動作を終了すべき旨を指示した場合など、基本処理（Ｓ１０）を終了すべき場合には基本処理（Ｓ１０）は終了し、継続すべき場合には処理はステップＳ２へ戻る（Ｓ８）。
【００７１】
図６は、ＧＰＳ受信装置１００の動作を説明するタイミングチャートである。図６では、ＧＰＳ受信装置１００の起動時刻０から時刻ｔ３までは、周期探索フラグは初期値ＯＦＦのままであるとしており、上記の処理は時刻０〜ｔ３の動作として例示される。すなわち、周期探索フラグは初期値ＯＦＦのままである時刻０〜ｔ３の間では、位置情報の出力は測位演算と同様に周期Ｔｎ（＝１秒）で行われる。また、各サイクル（例えば時刻ｔ１〜ｔ２、および時刻ｔ２〜ｔ３の各サイクル）において、測位演算と位置情報出力とは並列的に行われ、それらのタイミングは、区間Ｔｊにおいて互いに重複している。時刻ｔ２〜ｔ３のサイクルで出力される位置情報は、１つ前のサイクルである時刻ｔ１〜ｔ２のサイクルにおける測位演算によって取得されたものである。
【００７２】
周期探索フラグのＯＮ設定は、起動部３０によって行われる。起動部３０は、図６に示すようにＧＰＳ受信装置の起動後に基準時間Ｓを経過した後に、周期探索フラグをＯＮに設定する。基準時間Ｓは、ＧＰＳ受信装置１００が起動後にＧＰＳ信号を捕捉するに十分な期間に設定される。その手順は、例えば図７のフローチャートで表される。
【００７３】
図７の例では、ＧＰＳ受信装置１００が起動されると、起動部３０はステップＳ７１〜Ｓ７５の処理を周期Ｔｎごとに反復して実行する。すなわち、ＧＰＳ受信装置１００は、図４の基本処理（Ｓ１０）と起動部３０による図７の処理（Ｓ７０）とを並列して実行する。ＧＰＳ受信装置１００が起動されると、カウンタ値ｓが初期値０に設定される（Ｓ７１）。つぎに、カウンタ値ｓが周期Ｔｎ（＝１）だけインクリメントされる（Ｓ７２）。その後、カウンタ値ｓが基準時間Ｓに一致するか否かが判定され（Ｓ７３）、一致すれば周期探索フラグがＯＮに設定される（Ｓ７４）。一致しなければ、周期探索フラグは変更されない。その後、図４のステップＳ８と同様に、起動部３０の処理（Ｓ７０）を終了すべき場合には、この処理（Ｓ７０）は終了し、継続すべき場合には処理はステップＳ７２へ戻る。ＧＰＳ受信装置１００を起動するタイミングについては、この他にも様々な好ましい形態があり得る。それらについては、他の実施の形態として後述する。
【００７４】
図６では、時刻ｔ３に基準時間Ｓが経過するものとしている。時刻ｔ３以後の処理について、再び図４〜図６を参照しつつ説明する。まず時刻ｔ３〜ｔ４のサイクルについて説明する。ステップＳ２（図４）では、周期探索フラグがＯＮであると判定され、ＳＮ比検出部１６が起動される（Ｓ３）。これにより、ＳＮ比検出部１６は、ＧＰＳ受信部１１がステップＳ５で受信するＧＰＳ信号のＳＮ比を検出する。位置情報出力処理（図５；Ｓ７）では、ステップＳ１２において、カウンタ値Ｃは１であり、出力周期Ｔ（＝１）に一致する。したがって、カウンタ値Ｃは初期値０へ戻され（Ｓ１３）、位置情報が出力される（Ｓ１４）。ステップＳ１５では、周期探索フラグがＯＮであるので、その後に最適周期判定処理（Ｓ１６）が実行される。
【００７５】
最適周期判定処理（Ｓ１６）の手順は図８のフローチャートで示される。最適周期判定処理（Ｓ１６）が開始されると、まずＳＮ格納フラグが判定される（Ｓ２１）。いま、ＳＮ格納フラグはＯＦＦであるので、処理はステップＳ２２へ移行し、ＳＮ比検出部１６が検出したＳＮ比が最大であったＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の識別番号ＳＶ１と、そのＳＮ比ＳＮ１とが図示しないメモリに格納される。つぎに、ＳＮ比ＳＮ１がメモリに格納されたことを示すべく、ＳＮ格納フラグがＯＮに設定される（Ｓ２３）。つぎに、出力周期変更部１５により、出力周期ＴがＴｎ（＝１）から２Ｔｎ（＝２）へ変更される（Ｓ２４）。その後、最適周期判定処理（Ｓ１６）は終了し、位置情報出力処理（Ｓ７）も終了する。
【００７６】
図６が示すように、時刻ｔ３〜ｔ４には位置情報が出力され、区間Ｔｊにおいて測位演算と位置情報出力との間でタイミングが重複する。また時刻ｔ３〜ｔ４には、ハッチを付した枠でそのタイミングを示すように、最適周期判定処理が実行される。このように、出力周期ＴがＴｎ（＝１）であって重複区間Ｔｊを有する場合のＧＰＳ受信信号のＳＮ比が検出されメモリへ格納される。なお図６には、最適周期判定処理が行われない場合には、仮に行われた場合のタイミングに相当する位置に点線の枠を付している。
【００７７】
つぎに時刻ｔ４〜ｔ５のサイクルについて説明する。ステップＳ２（図４）では、ひきつづき周期探索フラグがＯＮであると判定され、ＳＮ比検出部１６が起動される（Ｓ３）。位置情報出力処理（図５；Ｓ７）では、ステップＳ１２において、カウンタ値Ｃは１であり、出力周期Ｔ（＝２）に一致しない。したがって、位置情報の出力（Ｓ１４）は行われず、最適周期判定処理（Ｓ１６）も行われることなく位置情報出力処理（Ｓ７）は終了する。ステップＳ１３が実行されないので、カウンタ値Ｃは１に維持される。
【００７８】
図６が示すように、時刻ｔ４〜ｔ５には位置情報は出力されず、測位演算と位置情報出力との間でタイミングが重複する区間Ｔｊは存在しない。このように、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）であって重複区間Ｔｊを有しない場合のＧＰＳ受信信号のＳＮ比が検出される。
【００７９】
つぎに時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルについて説明する。ステップＳ２（図４）では、ひきつづき周期探索フラグがＯＮであると判定され、ＳＮ比検出部１６が起動される（Ｓ３）。位置情報出力処理（図５；Ｓ７）では、ステップＳ１２において、カウンタ値Ｃは２であり、出力周期Ｔ（＝２）に一致する。したがって、カウンタ値Ｃは初期値０へ戻され（Ｓ１３）、位置情報が出力される（Ｓ１４）。ステップＳ１５では、周期探索フラグがＯＮであるので、その後に最適周期判定処理（Ｓ１６）が実行される。
【００８０】
最適周期判定処理（図８；Ｓ１６）では、ステップＳ２１においてＳＮ格納フラグがＯＮであるので、処理はステップＳ２１からステップＳ２５へ移行する。ステップＳ２５では、識別番号ＳＶ１に対応するＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号のＳＮ比ＳＮ２がメモリに格納される。ここで、ＳＮ比ＳＮ２は、周期Ｔｎ前、すなわち時刻ｔ４〜ｔ５のサイクルでＳＮ比検出部１６によって検出されたＳＮ比である。すなわち、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）であって重複区間Ｔｊを有しないサイクルのＧＰＳ受信信号のＳＮ比ＳＮ２がメモリに格納される。したがって、通常においてＳＮ比ＳＮ２はＳＮ比ＳＮ１よりも高い値となる。
【００８１】
つぎに、メモリに格納されるＳＮ比ＳＮ１とＳＮ比ＳＮ２とが比較される（Ｓ２６）。あらかじめ設定された正の実数である閾値Ｎを超えて、ＳＮ比ＳＮ２がＳＮ比ＳＮ１よりも高いときには、周期探索フラグはＯＦＦに戻される（Ｓ２８）。これにより、出力周期Ｔは２Ｔｎ（＝２）に定められる。一方、ＳＮ比ＳＮ２が閾値Ｎを超えてＳＮ比ＳＮ１よりも高いわけでないときには、出力周期ＴはＴｎ（＝１）へ変更され（Ｓ２７）、周期探索フラグがＯＦＦに戻される（Ｓ２８）。これにより、出力周期ＴはＴｎ（＝１）に定められる。ステップＳ２６，Ｓ２７およびＳ２８の処理は、出力周期設定部１７によって行われる。その後、最適周期判定処理（Ｓ１６）および位置情報出力処理（Ｓ７）は終了する。
【００８２】
図６が示すように、時刻ｔ５〜ｔ６には位置情報が出力され、最適周期判定処理が実行される。すなわち、時刻ｔ４〜ｔ６の期間では出力周期Ｔは２Ｔｎ（＝２）であり、２Ｔｎの周期で位置情報が出力される。また、出力周期ＴがＴｎ（＝１）である時刻ｔ３〜ｔ４におけるＳＮ比ＳＮ１と、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）である時刻ｔ４〜ｔ５におけるＳＮ比ＳＮ２とが比較され、閾値Ｎを超えてＳＮ比ＳＮ２がＳＮ比ＳＮ１を超えて高いときには、出力周期Ｔは２Ｔｎ（＝２）に設定され、そうでない場合にはＴｎ（＝１）に設定される。
【００８３】
ステップＳ２８（図８）で周期探索フラグがＯＦＦに戻されるので、時刻ｔ６以後のサイクルでは、ＳＮ比の検出は行われず（ステップＳ２およびＳ４）、最適周期判定処理（Ｓ１６）も行われない。すなわち、出力周期Ｔは最適周期判定処理（Ｓ１６）で一度設定された値に固定される。出力周期ＴがＴｎ（＝１）に固定されているときには、各サイクルのステップＳ１２でカウンタ値Ｃが出力周期Ｔ（＝１）に一致するので、各サイクルで位置情報が出力される（Ｓ１４）。一方、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）に固定されているときには、１サイクル毎にステップＳ１２におけるカウンタ値Ｃが１と２との間で交替する。このため、位置情報の出力（Ｓ１４）は、１サイクルおき、すなわち周期２Ｔｎ（＝２）で行われる。図６には、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）に設定された例を示しており、図９には、出力周期ＴがＴｎ（＝１）に設定された例を示している。
【００８４】
閾値Ｎがゼロではなく正の実数であるため、ＧＰＳ受信装置１００が情報端末５０へ出力する位置情報の情報量が減少することを考慮してもなお、受信するＧＰＳ信号のＳＮ比を高める必要がある場合に、出力周期Ｔが永い周期２Ｔｎに設定されることとなる。すなわち、ＳＮ比と出力周期Ｔとの双方を総合的に評価して、最適な出力周期Ｔが設定される。このため、ＧＰＳ受信装置１００では、位置情報の情報量を不必要に低減することなくノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を高めることができる。
【００８５】
また、２つの出力周期Ｔｎおよび２Ｔｎに対して、共通のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号についてＳＮ比が得られ、しかも１つの出力周期Ｔｎにおいて最高のＳＮ比を得たＧＰＳ信号を送信するＧＰＳ衛星が、共通のＧＰＳ衛星とされるので、出力周期Ｔの最適値の判断がより適切に行われる。さらに、ＧＰＳ受信装置１００の起動後に基準時間Ｓを経過した後に、出力周期Ｔの最適値の探索が行われるので、ＧＰＳ受信装置１００の起動の直後であって、ＧＰＳ信号を未だに捕捉していない時期に無意味な探索処理を行う無駄を排除することができる。
【００８６】
なお、比較の対象とされるＳＮ比について、必ずしもＧＰＳ衛星を共通にすることなく、２つの出力周期Ｔｎおよび２Ｔｎの各々について、ＳＮ比として最高の値を選択し、最高値にもとづいて出力周期Ｔの最適値の判断を行っても良い。この場合においても、出力周期Ｔの最適値の判断を、ある程度高い精度で行い得る。
【００８７】
また、一般にＳＮ比に代えて、受信されるＧＰＳ信号に混入するノイズの度合いの低さを表す他の量（本明細書において、ＳＮ比を含めた一般的な量として「対ノイズ信号量」と称する）を検出し、これを比較の対象にすることも可能である。例えば、ＳＮ比と何らかの関数関係を有する量を検出および比較の対象としても良い。さらに、出力周期Ｔを２つの値Ｔｎおよび２Ｔｎだけでなく、一般には値Ｔｎの２つの倍数（１倍を含む）の間で変更してもよく、さらに３個以上を含めた複数個の値の間で変更してもよい。それぞれの場合におけるＧＰＳ受信信号のＳＮ比を検出し、ＳＮ比と出力周期Ｔとを総合的に評価することにより、出力周期Ｔをいずれかの値に設定するとよい。総合的な判断は、例えば、ＳＮ比の高さに応じた評価値を付与し、また出力周期Ｔの長さに応じた別の評価値を付与し、それらの評価値の積を最も高くする出力周期Ｔを最適値とすることにより行うことができる。ただし、出力周期Ｔの設定値を２つの値Ｔｎおよび２Ｔｎの間で選択する形態では、演算が簡素であるとともに、出力される位置情報の情報量に最も無駄が少ないという利点がある。
【００８８】
［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１０１は、出力周期探索部１４が距離演算部２１および距離判定部２２を備える点において、実施の形態２によるＧＰＳ受信装置１００とは特徴的に異なっている。また、より好ましくはＧＰＳ受信装置１０１は報知部３１を備える。これらの装置部分の機能については、以下の処理手順の説明の中で適宜説明する。
【００８９】
ＧＰＳ受信装置１０１は、最適周期判定処理（Ｓ１６）として、図８に代えて図１１の処理を実行する。図１１において、図８と同一の処理については同一の符号を付し、その詳細な説明を略する。図１２は、ＧＰＳ受信装置１０１の動作を説明するタイミングチャートである。図１２において、時刻ｔ３は周期探索フラグがＯＮに設定された時刻であり、図６および図９の時刻ｔ３に対応する。実施の形態２についての説明の中で述べたように、時刻ｔ３〜ｔ４のサイクルおよび時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルでは、最適周期判定処理（図５；Ｓ１６）が実行され、時刻ｔ４〜ｔ５のサイクルでは実行されない。
【００９０】
時刻ｔ３〜ｔ４のサイクルでは、図１１のステップＳ２１においてＳＮ格納フラグがＯＦＦであるので、ステップＳ２２の処理が行われる。その後、時刻ｔ３〜ｔ４のサイクルの中で測位演算部１２が取得した位置情報Ｐ１が、距離演算部２１によってメモリに格納される（Ｓ３１）。つぎに、図８と同様に、ＳＮ格納フラグがＯＮに設定され（Ｓ２３）、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）に変更された（Ｓ２４）後に、最適周期判定処理（Ｓ１６）が終了する。
【００９１】
時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルでは、図１１のステップＳ２１においてＳＮ格納フラグがＯＮであるので、ステップＳ３３の処理が行われる。ステップＳ３３では、時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルの中で測位演算部１２が取得した位置情報Ｐ２が、距離演算部２１によってメモリに格納される。つぎに、距離演算部２１によって２つの位置情報Ｐ１およびＰ２が表現する位置の差である距離が算出され（Ｓ３４）、距離判定部２２によって、この距離が基準値Ｍ以内であるか否かが判定される（Ｓ３５）。距離が基準値Ｍ以内であれば、図８と同様にステップＳ２５〜Ｓ２８の処理が行われ、出力周期設定部１７はＳＮ比ＳＮ１およびＳＮ２を考慮して、出力周期ＴをＴｎ（＝１）か２Ｔｎ（＝２）かのいずれかに設定する。
【００９２】
一方、距離が基準値Ｍ以内でなければ、ＳＮ格納フラグがＯＦＦに設定され（Ｓ３６）、出力周期変更部１５により出力周期ＴがＴｎ（＝１）に変更される（Ｓ３７）。周期探索フラグはＯＦＦに設定されず、ＯＮに設定されたままである。したがって、図１２が示すように出力周期探索部１４が再起動され、つぎの時刻ｔ６〜ｔ９には時刻ｔ３〜ｔ６で行われた処理が再度実行される。時刻ｔ３〜ｔ６の処理は、ステップＳ３５の判定において距離が基準値Ｍ以下となり、出力周期Ｔがいずれかの値に設定されるまで反復される。図１２には、時刻ｔ８〜ｔ９のサイクルで距離が基準値Ｍ以下となって出力周期Ｔがいずれかの値に設定される例を示している。
【００９３】
以上のようにＧＰＳ受信装置１０１は、出力周期Ｔが２つの値の各々である場合の位置の差が基準値Ｍ以内であるとき、すなわち移動距離が基準値Ｍ以下である場合に限って、ＳＮ比を考慮した出力周期Ｔの設定が行われるので、ＧＰＳ受信装置１０１の位置の相違によるＧＰＳ信号の受信状態の相違や周辺環境の相違による影響を排除しつつ、出力周期Ｔを最適値に設定することができる。
【００９４】
また、望ましくは図１１に示すように、距離が基準値Ｍ以内でない場合（Ｓ３３）には、その旨を報知する報知信号が報知部３１により情報端末５０へ出力される（Ｓ３８）。情報端末５０は報知信号に応答してユーザに対して移動を差し控えるべき旨を通知することができ、それによりユーザの適切な対応を得て、ＧＰＳ受信装置１０１は、早期に出力周期を最適値に設定することが可能となる。
【００９５】
［実施の形態４］
図１３は、本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１０２は、再起動部３３を備える点において、実施の形態３によるＧＰＳ受信装置１０１（図１０）とは特徴的に異なっている。再起動部３３の機能については、以下の処理手順の説明の中で適宜説明する。
【００９６】
ＧＰＳ受信装置１０２は、位置情報出力処理（Ｓ７）として、図５に代えて図１４の処理を実行する。また、最適周期判定処理（Ｓ１６）として、図１１に代えて図１５の処理を実行する。図１４において図５と同一の処理については同一の符号を付すとともに、図１５において図１１と同一の処理については同一の符号を付し、それらの詳細な説明を略する。図１６は、ＧＰＳ受信装置１０２の動作を説明するタイミングチャートである。図１６において、時刻ｔ３は周期探索フラグがＯＮに設定された時刻であり、図６、図９および図１２の時刻ｔ３に対応する。
【００９７】
図１６の時刻０〜ｔ３の間では、ステップＳ１５（図１４）において、周期探索フラグがＯＦＦであるため、再起動部３３により再起動判定処理（Ｓ４１）が実行される。図１７は、再起動判定処理（Ｓ４１）の手順を示すフローチャートである。図１７の処理では、まずカウンタ値ｕがＴｎ（＝１）だけインクリメントされる（Ｓ４３）。図示を略するが、カウンタ値ｕは、初期化処理（図４；Ｓ１）において、周期Ｕ−基準時間Ｓよりも小さい値となるように設定されるものとする。また周期Ｕは、出力周期Ｔの２つの値のいずれよりも大きい値に設定される。つぎに、カウンタ値ｕが周期Ｕに一致するか否かが判定される（Ｓ４５）。カウンタ値ｕは、周期Ｕ−基準時間Ｓよりも小さい値に初期化されているので、時刻０〜ｔ３の間でカウンタ値ｕが周期Ｕに一致することはない。したがって、再起動判定処理（Ｓ４１）は終了し、位置情報出力処理（Ｓ７）も終了する。
【００９８】
時刻ｔ３〜ｔ６の期間では、周期探索フラグはＯＮに設定されるので、ステップＳ１５（図１４）の判定により、再起動判定処理（Ｓ４１）は実行されず、最適周期判定処理（Ｓ１６）が実行される。時刻ｔ３〜ｔ４のサイクルでは、ステップＳ２１（図１５）においてＳＮ格納フラグはＯＦＦであるので、実施の形態３のＧＰＳ受信装置１０１による時刻ｔ３〜ｔ４の処理と同様に、ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理が行われる。
【００９９】
時刻ｔ４〜ｔ５のサイクルでは、ステップＳ１２（図１４）において、カウンタ値Ｃが１であり、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）であるので、最適周期判定処理（Ｓ１６）は実行されることなく、位置情報出力処理（Ｓ７）が終了する。
【０１００】
時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルでは、ステップＳ１２（図１４）において、カウンタ値Ｃが２であり、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）であるので、最適周期判定処理（Ｓ１６）が実行される。最適周期判定処理（図１５；Ｓ１６）では、ステップＳ２１においてＳＮ格納フラグがＯＮであるので、実施の形態３のＧＰＳ受信装置１０１による時刻ｔ５〜ｔ６の処理と同様に、ステップＳ３３〜Ｓ３７，Ｓ２５〜Ｓ２８の処理が行われる。ただし、ステップＳ３５において距離が基準値Ｍ以下である場合には、ステップＳ２８の後に、ステップＳ３９およびＳ４０の処理が行われる。ステップＳ３９では、ステップＳ２２およびＳ３３で位置情報Ｐ１およびＰ２を記憶するメモリとは別のメモリ（同一メモリの異なるアドレス空間を含む）に、位置情報Ｐ２が格納される。すなわち、ステップＳ２２およびＳ３３を繰り返す毎に新たな位置情報Ｐ１およびＰ２によって更新されることのないメモリに、位置情報Ｐ２が記憶される。ステップＳ４０では、カウンタ値ｕが０に設定される（Ｓ４０）。
【０１０１】
図１６は、時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルで、ステップＳ２８（図１５）が実行され、出力周期Ｔが２Ｔｎ（＝２）に設定された場合を例示している。図１６の例のように、時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルで出力周期Ｔが、ステップＳ２８（図１５）によって何れかの値に設定されると、時刻ｔ６以降の各サイクルでは、周期探索フラグがＯＦＦであるので、ステップＳ１５（図１４）の判定により再起動判定処理（Ｓ４１）が実行される。再起動判定処理（図１７；Ｓ４１）では、すでに述べたようにカウンタ値ｕがＴｎ（＝１）だけインクリメントされる（Ｓ４３）。したがって、時刻ｔ６〜ｔ７のサイクルでは、カウンタ値ｕは０から１へインクリメントされる。つぎに、カウンタ値ｕが周期Ｕに一致するか否かが判定される（Ｓ４５）。時刻ｔ６〜ｔ７のサイクルでは、カウンタ値ｕは１であり、周期Ｕよりは小さいので、再起動判定処理（Ｓ４１）の処理は終了する。
【０１０２】
その後、サイクルを繰り返す毎に、ステップＳ４３によってカウンタ値ｕが１ずつインクリメントされるので、時刻ｔ５〜ｔ６のサイクルから周期Ｕを経た時刻ｔ（ｉ）〜ｔ（ｉ＋１）のサイクル（図１６）のステップＳ４５（図１７）では、カウンタ値ｕは周期Ｕに一致する。この場合には、カウンタ値ｕが０へ戻され（Ｓ４６）、時刻ｔ（ｉ）〜ｔ（ｉ＋１）のサイクルの中で測位演算部１２が取得した位置情報Ｐｎがメモリに格納される（Ｓ４７）。位置情報Ｐｎは、ステップＳ２２およびＳ３３で位置情報Ｐ１およびＰ２を記憶するメモリとは別のメモリ（同一メモリの異なるアドレス空間を含む）に格納される。
【０１０３】
つぎに、位置情報Ｐｎが表現する位置と、周期Ｕ以前のステップＳ３９（図１５）で記憶された位置情報Ｐ２（これを、Ｐｎ−１と記す）が表現する位置との差で定義される距離が、基準値Ｒ以上であるか否かが判定される（Ｓ４８）。距離が基準値Ｒ以上であれば、周期探索フラグはＯＮに設定され（Ｓ４９）、ＳＮ格納フラグがＯＦＦに設定され（Ｓ５０）、出力周期ＴがＴｎ（＝１）に変更された（Ｓ５１）後、再起動判定処理（４１）が終了し、位置情報出力処理（図１４；Ｓ７）も終了する。これにより、周期探索部１４が再起動され、時刻ｔ（ｉ＋１）〜ｔ（ｉ＋４）の期間では、時刻ｔ３〜ｔ６の期間と同様の処理が行われることになる。
【０１０４】
一方、距離が基準値Ｒ未満である場合には（Ｓ４８）、再起動判定処理（４１）および位置情報出力処理（図１４；Ｓ７）は、そのまま終了し、周期探索フラグはＯＮ設定されたままに維持されるので、周期探索部１４は再起動されない。ステップＳ４６では、カウンタ値ｕは０に戻されているので、さらに周期Ｕを経た後に、再びステップＳ４８の判定が行われることとなる。
【０１０５】
以上のようにＧＰＳ受信装置１０２では、出力周期Ｔの見直しをすべきか否かが周期Ｕごとに判断され、この周期Ｕの間でのＧＰＳ受信装置１０２の移動距離が基準値Ｍ以上であるときのみ出力周期Ｔの見直しが行われるので、移動距離が小さく周辺環境に大きな変化がない場合に、不必要に出力周期Ｔの見直しをする無駄を排除することができる。また、移動距離が基準値Ｍを超えると、出力周期Ｔの再度の最適化を図る。このように必要性の高い場合に限って出力周期Ｔの見直しを行うことで、無駄な演算を排除することができる。
【０１０６】
図１５においてステップＳ３９の処理を除去し、図１７においてステップＳ４７およびＳ４８の処理を除去することにより、周期Ｕ毎に出力周期Ｔの見直しを行うように、ＧＰＳ受信装置１０２を構成しても良い。この形態では、ＧＰＳ衛星の状態や周辺環境が時間とともに変化しても、それらに追随しつつ出力周期Ｔを最適値に設定することができるという利点が得られる。
【０１０７】
なお、出力周期Ｔの見直しは、図１６に例示した時刻ｔ３〜ｔ６の期間、および時刻ｔ（ｉ＋１）〜ｔ（ｉ＋２）の期間のように、常に３サイクルで終了するわけでない。したがって、出力周期Ｔの見直しは、常に一定の周期Ｕ＋３Ｔｎで行われるわけではないが、周期Ｕは周期Ｔｎに比べて十分に永い時間に設定されるのが通例であるため、この場合には、出力周期Ｔの見直しに要するサイクル数に多少の変動があっても、一定周期（≒Ｕ）で出力周期Ｔの見直しが行われることと、実質的には変わりがない。
【０１０８】
［実施の形態５］
図１８は、本発明の実施の形態５によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１０３は、出力周期報知部３５を備える点において、実施の形態３によるＧＰＳ受信装置１０１（図１０）とは特徴的に異なっている。出力報知部３５の機能については、以下の処理手順の説明の中で適宜説明する。
【０１０９】
ＧＰＳ受信装置１０３は、最適周期判定処理（Ｓ１６）として、図１１に代えて図１９の処理を実行する。図１９において図１１と同一の処理については同一の符号を付し、それらの詳細な説明を略する。図１９の処理は、ステップＳ２６〜Ｓ２８の処理によって出力周期Ｔをいずれかの値に設定する場合に、設定する出力周期Ｔの値を情報端末５０へ出力する（Ｓ６１）点において、図１１の処理とは異なっている。ステップＳ６１の処理は、出力周期報知部３５によって実行される。これにより、情報端末５０は出力周期Ｔを把握することが可能となる。その結果、情報端末５０は、以後のＧＰＳ受信装置１０２から情報端末５０に対する位置情報の出力周期Ｔを情報端末５０にて選択し、制御する判断の指標にすることができる。
【０１１０】
［実施の形態６］
図２０は、本発明の実施の形態６によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１０４は、起動部３０に代えて起動部３７を備える点において、実施の形態３によるＧＰＳ受信装置１０１（図１０）とは特徴的に異なっている。起動部３７は、ＧＰＳ受信装置１０４が起動した後、情報端末５０からの指示信号を待って出力周期探索部１４を起動する。その手順は、例えば図２１のフローチャートで表される。
【０１１１】
図２１の例では、ＧＰＳ受信装置１０４が起動されると、起動部３７はステップＳ８１〜Ｓ８３の処理を周期Ｔｎごとに反復して実行する。すなわち、ＧＰＳ受信装置１０４は、図４の基本処理（Ｓ１０）と起動部３７による図２１の処理（Ｓ８０）とを並列して実行する。ＧＰＳ受信装置１０４が起動されると、情報端末５０から指示信号が送られたか否かが判定される（Ｓ８１）。指示信号が送られておれば、周期探索フラグはＯＮに設定され（Ｓ８２）、送られていなければ周期探索フラグは変更されない。その後、図４のステップＳ８と同様に、起動部３７の処理（Ｓ８０）を終了すべき場合には、この処理（Ｓ８０）は終了し、継続すべき場合には処理はステップＳ８１へ戻る。
【０１１２】
図２２は、ＧＰＳ受信装置１０４の動作を説明するタイミングチャートである。図２２の例では、時刻ｔ２〜ｔ３のサイクルの中で情報端末５０から指示信号ｔｓが送られており、その結果、時刻ｔ３〜ｔ６の期間に出力周期Ｔを最適値に設定する処理が行われている。
【０１１３】
以上のようにＧＰＳ受信装置１０４では、起動の後に情報端末５０からの指示信号を待って出力周期Ｔの最適値が探索されるので、情報端末５０のアプリケーションソフトウェアの必要に応じて、あるいはユーザが必要と判断したときに、出力周期Ｔを最適値に設定することができる。具体的には、情報端末５０のアプリケーションソフトウェアが、情報端末５０の起動時に指示信号を送出する形態、アプリケーションソフトウェアに「ＧＰＳ受信最適処理」といった機能があって、ユーザが所定のアイコンを選択することにより当該機能が起動し、指示信号が送出される形態、あるいはユーザが所定のキー入力操作を行うことにより指示信号が送出される形態、などがあり得る。
【０１１４】
［実施の形態７］
図２３は、本発明の実施の形態７によるＧＰＳ受信装置の機能にもとづく構成を示すブロック図である。このＧＰＳ受信装置１０５は、起動部３０に代えて起動部３９を備える点において、実施の形態３によるＧＰＳ受信装置１０１（図１０）とは特徴的に異なっている。起動部３９は、ＧＰＳ受信装置１０５が起動した後、基準時間を経過した後においても測位演算部１２が位置情報を得るに至っていないときに、出力周期探索部１４を起動する。その手順は、例えば図２４のフローチャートで表される。
【０１１５】
図２４の例では、ＧＰＳ受信装置１０５が起動されると、起動部３９はステップＳ９１〜Ｓ９６の処理を周期Ｔｎごとに反復して実行する。すなわち、ＧＰＳ受信装置１０５は、図４の基本処理（Ｓ１０）と起動部３９による図２４の処理（Ｓ９０）とを並列して実行する。ＧＰＳ受信装置１０５が起動されると、カウンタ値ｓが０に初期化される（Ｓ９１）。つぎに、カウンタ値ｓがＴｎ（＝１）だけインクリメントされる（Ｓ９２）。その後、カウンタ値ｓが基準時間Ｒに一致するか否か、すなわちＧＰＳ受信装置１０５の起動後に基準時間Ｒに達したか否かが判定される（Ｓ９３）。基準時間Ｒは、ＧＰＳ受信装置１０５が起動後にＧＰＳ信号を捕捉するに十分な期間に設定される。カウンタ値ｓが基準時間Ｒに達していなければ、ステップＳ９６の処理が行われる。ステップＳ９６は、図４のステップＳ８と同様に、起動部３９の処理（Ｓ９０）を終了すべき場合には、この処理（Ｓ９０）を終了させ、継続すべき場合には処理をステップＳ９２へ戻す。
【０１１６】
一方、カウンタ値ｓが基準時間Ｒに一致すると（Ｓ９３）、測位演算部１２により位置情報の取得が行われたか否かが判定される（Ｓ９４）。位置情報が取得されていなければ、周期探索フラグをＯＮに設定することにより、周期探索部１４が起動される（Ｓ９５）。一方、位置情報の取得がなされておれば、周期探索フラグはＯＮに設定されることなく、ステップＳ９６の処理が行われる。このようにＧＰＳ受信装置１０５では、起動の後に基準時間Ｒを経過した後においても測位演算部１２が位置情報を得るに至っていないときに、出力周期Ｔの最適値の探索が開始される。このため、起動後に本来位置情報を取得し得る時期に至ってもノイズの影響により位置情報を取得できないことがあっても、出力周期Ｔが最適値に設定されることによりノイズの影響が低減され、位置情報を取得できる場合がある。
【０１１７】
図２５は、ＧＰＳ受信装置１０５の動作を説明するタイミングチャートである。図２５の例では、時刻ｔ３に基準時間Ｒが経過するものとしており、しかも時刻ｔ３においてもなお、測位演算部１２は位置情報の取得に成功していないものとしている。その結果、時刻ｔ３〜ｔ６の期間に出力周期Ｔを最適値に設定する処理が行われている。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、情報端末に搭載されるアプリケーションソフトウェアにおいて、情報端末とＧＰＳ受信装置との通信によるノイズの影響を低減させるための通信設定を行うことなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることが可能となる。また本発明によれば、ＧＰＳ受信装置から情報端末へ提供する位置情報の情報量を不必要に減少させることなく、ノイズの影響を抑えて測位率および測位精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による情報端末のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１による情報端末の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置による基本処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置による位置情報出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の起動部による処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置による最適周期判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３によるＧＰＳ受信装置による最適周期判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置による位置情報出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置による最適周期判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態４によるＧＰＳ受信装置による再起動判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態５によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態５によるＧＰＳ受信装置による最適周期判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態６によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図２１】本発明の実施の形態６によるＧＰＳ受信装置の起動部による処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態６によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態７によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図２４】本発明の実施の形態７によるＧＰＳ受信装置の起動部による処理の手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の形態７によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図２６】従来技術によるＧＰＳ受信装置および情報端末の外観図である。
【図２７】従来技術によるＧＰＳ受信装置の機能ブロック図である。
【図２８】従来技術によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図２９】従来技術によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３０】従来技術によるＧＰＳ受信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３１】従来技術による情報端末のブロック図である。
【図３２】従来技術による情報端末の動作説明図である。
【符号の説明】
１情報端末
２アプリケーションソフトウェア
３ドライバソフトウェア
４ハードウェア
６インタフェース
７バッファ
１１受信部
１２測位演算部
１３位置情報出力部
１４出力周期探索部
１５周期変更部
１６ＳＮ比検出部（対ノイズ信号量検出部）
１７出力周期設定部
２１距離演算部
２２距離判定部
３０，３７，３９起動部
３１報知部
３３再起動部
３５出力周期報知部
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ＧＰＳ受信装置
Ｐ１，Ｐ２，Ｐｎ，Ｐｎ−１位置情報
Ｒ，Ｓ基準時間
ＳＮ１，ＳＮ２ＳＮ比（対ノイズ信号量）
Ｔ出力周期
Ｔｎ，Ｕ周期[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an information terminal to which a GPS (Global Positioning System) receiving device can be attached, a GPS receiving device to be attached to an information terminal, and a GPS information terminal having an information terminal and a GPS receiving device.
[0002]
[Prior art]
The GPS is a system that determines the position of a receiving device (referred to as a GPS receiving device) on the earth using artificial satellites, and uses radio waves from GPS satellites managed by the US Department of Defense, such as latitude, longitude, and altitude. Can be determined with high precision. The GPS satellite transmits a signal used by the GPS receiver to measure the distance between itself and the GPS satellite, and a signal expressing satellite information and time information on the GPS satellite on a carrier wave. These signals are called GPS signals. Also, as described above, a plurality of GPS satellites orbit in a satellite orbit, and the GPS satellites that can be captured by the GPS receiving device change every moment depending on the position and time of the GPS receiving device.
[0003]
The GPS receiving apparatus receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite, that is, captures the GPS satellite, and acquires satellite information on the GPS satellite and time information at the time of transmission. The GPS receiver further measures the distance between itself and the GPS satellite based on the time information. The GPS receiver captures a plurality of GPS satellites, and determines the position of the GPS receiver itself by a geometric method from the positions of the plurality of satellites based on the satellite information and the distance between itself and the plurality of GPS satellites. The position (latitude, longitude, altitude, etc.) is calculated.
[0004]
As a GPS receiver, a PC card interface based on the PCMIA standard or the like, CF (Compact Flash), which is provided in an information terminal such as a PDA (Personal Digital Assistance; personal portable information terminal) or a PC (Personal Computer). It is known that it can be mounted on a CompactFlash (registered trademark) card interface, an SDIO (Secure Digital Input / Output) card interface, or the like, and can provide position information to an information terminal via the interface. The appearance is shown in FIG. The GPS receiver 70 includes a connector 71. The GPS receiver 70 and the information terminal 50 are connected by attaching the connector 71 to the card slot 63 of the information terminal 50. The information terminal 50 includes, in addition to the card slot 63, a display unit 61 such as a liquid crystal display and an input unit 62 such as a key.
[0005]
FIG. 27 is a functional block diagram of the GPS receiver 70 shown in FIG. The GPS receiving device 70 down-converts the GPS signal received by the GPS antenna 72 to an intermediate frequency signal in the front end unit 73. The intermediate frequency signal is demodulated into a baseband signal by a baseband unit 74. The baseband unit 74 acquires satellite information and time information from the baseband signal, and records the acquired satellite information in the backup memory 76. Further, the baseband unit 74 calculates the distance between each captured GPS satellite and the GPS receiver 70 from the time indicated by the built-in clock 77 and the time obtained from the plurality of received GPS signals, and calculates these distances and the obtained distances. The position of the GPS receiving device 70 is calculated from the obtained satellite information, and information on the position of the GPS receiving device 70 itself, that is, position information is obtained.
[0006]
The position information obtained by the positioning calculation is transmitted from the baseband unit 74 to the external information terminal 50 via the GPS receiving device interface unit 75 at regular intervals. The position information obtained by the positioning calculation is stored in the backup memory 76 as needed. The backup memory 76 and the built-in clock 77 are backed up by the backup battery 78 even while the power of the GPS receiver 70 is turned off, and the satellite information and the satellite information are stored in the backup memory 76 at the next startup of the GPS receiver 70. If the position information is stored, the baseband unit 74 estimates the GPS satellites that can be captured from the satellite information, the position information, and the time of the built-in clock 77 stored in the backup memory 76, thereby shortening the time. Attempt to capture GPS satellites.
[0007]
FIG. 28 shows an example of the relationship between the timing of the positioning operation of the GPS receiver 70 and the output timing of the position information obtained by the positioning operation. FIG. 28 is an example in which the positioning calculation and the position information output are performed for each cycle Tn. For example, the position information obtained by performing the positioning calculation at the positioning calculation timing 411 is output at the position information output timing 421, and the positioning calculation is performed. The position information obtained by performing the positioning calculation at the timing 412 is output at the position information output timing 422.
[0008]
Here, in the overlapping section Tj, when the output timing of the position information, that is, the communication timing between the GPS receiving device 70 and the information terminal 50 overlaps with the positioning calculation timing, the noise generated by the communication affects the positioning calculation. (If the noise is mixed into the received GPS signal, it is considered that the noise affects not only the baseband unit 74 of FIG. 27 but also the entire GPS receiving apparatus 70, and that they synergistically affect the positioning calculation. ), A decrease in the positioning rate (defined by the number of GPS satellites that can be captured, the level of the GPS signal reception level, etc.) indicating the rate at which position information can be obtained by the positioning calculation, and the positioning calculation. In some cases, the accuracy of the obtained position information may deteriorate. In addition, the influences such as a decrease in the positioning rate and a decrease in the positioning accuracy due to noise also differ depending on the model of the information terminal 50 to which the GPS receiver 70 is attached.
[0009]
2. Description of the Related Art As a technique for reducing the influence of noise on a positioning operation of a GPS receiver, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known. In this technology, the other end of a storage unit for storing the antenna at one end is pivotally supported on the main body of the GPS receiver, and by rotating the storage unit around the axis, a compact unit that is integrated with the main unit when not in use. The outer shape makes it possible to secure the distance between the antenna and the main body during use. That is, this conventional technique aims to reduce the influence of noise by securing the distance between the antenna and the main body.
[0010]
However, this conventional technique imposes a user's trouble of rotating the storage unit each time the use is started and ended, and the user cannot use the compact external shape without eliminating the influence of noise. There was a problem that it was inconvenient. In particular, if it is assumed that the GPS receiver is mounted on a portable information terminal such as a PDA, maintaining a compact outer shape is one of the desirable design conditions.
[0011]
Unlike the technique disclosed in Patent Literature 1 in which the influence of noise is reduced by mechanically securing the distance, the communication condition between the GPS receiver 70 and the information terminal 50 is optimized to reduce the noise. A technique for reducing the influence of the influence is known. That is, there are known a technique for setting a high communication speed at the time of outputting position information and a technique for reducing the influence of noise by intermittently outputting the position information. These prior arts assume that the information terminal 50 to which the GPS receiving device 70 is attached is specified, and that the communication condition between the GPS receiving device 70 and the information terminal 50 is set to a condition under which noise can be reduced. It was set in advance.
[0012]
FIG. 29 is a timing chart showing positioning calculation timing and position information output timing in the related art in which the effect of noise is reduced by increasing the communication speed when outputting position information. In this conventional technique, the communication speed at the time of outputting position information is increased so that the positioning calculation timing and the position information output timing do not overlap, thereby reducing the influence of noise.
[0013]
On the other hand, FIG. 30 is a timing chart showing positioning calculation timing and position information output timing in the related art in which the influence of noise is reduced by intermittently outputting the position information output timing. This prior art does not output the position information calculated at the positioning operation timing 411 affected by noise due to the presence of the overlapping section Tj, and does not output the position information calculated at the positioning operation timing 412 which has no overlapping period Tj and is less affected by noise. By outputting information at the position information output timing 422, the effect of noise is reduced.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2000-292522 A
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the related art shown in FIG. 29, when the information terminal to which the GPS receiving device is attached is specified in advance, the influence of noise is set by setting the communication conditions of the GPS receiving device 70 and the information terminal 50 in advance as described above. However, when the information terminal 50 to which the GPS receiver 70 is attached is not specified, the following problem occurs.
[0016]
As shown in the block diagram of FIG. 31, the information terminal 50 generally plots the current position of the information terminal 50 by plotting the position information acquired from the GPS receiving device 70 on a map displayed on the display unit 61 (FIG. 26). Use general purpose application software 52 that can be provided to the user. Most of these general-purpose application software 52 realizes communication between the hardware 54 and the GPS receiving device 70 under relatively low-speed communication conditions via driver software 53 for the GPS receiving device 70. When such application software 52 is used, in order to reduce the influence of noise generated by communication between the information terminal 50 and the GPS receiver 70, the user needs to use the information terminal 50 and the GPS on the application software 52. It is necessary to change the communication conditions of the receiving device 70. Further, the general-purpose application software 52 includes software for which communication conditions such as a communication speed cannot be changed. If the communication conditions cannot be changed on the application software 52, the influence of noise cannot be reduced.
[0017]
FIG. 32 shows a sequence from when the application software 52 installed in the information terminal 50 is started to when the application software 52 communicates with the GPS receiving device 70, in other words, until the information terminal 50 communicates with the GPS receiving device 70. Shown in After starting, the application software 52 performs communication between itself and the GPS receiving device 70 under the communication condition A predetermined by the application software 52. The driver 54 sets the hardware 54 of the information terminal 50 to perform communication with the GPS receiver 70 under the communication condition A. Thereafter, the hardware 54 of the information terminal 50 starts communication with the GPS receiver under the communication condition A.
[0018]
On the other hand, in order to reduce the effect of noise, intermittent output timing of the position information in advance as shown in FIG. 30 is an effective measure to some extent. The amount of position information that can be provided from the device 70 to the information terminal 50 is reduced. In addition, the influence of noise varies greatly depending on the model of the information terminal 50 attached to the GPS receiver 70, and there are various types of information terminals, such as information terminals that are extremely affected by noise and information terminals that are substantially free from noise. For this reason, if the output timing of the position information is previously intermittent, and the GPS receiver is attached to an information terminal that is hardly affected by noise, the output timing of the position information is intermittent despite the influence of noise. Therefore, the information amount of the position information that can be provided to the information terminal is insignificantly reduced.
[0019]
The present invention has been made in view of the above problems, without performing communication settings for reducing the influence of noise due to communication between the information terminal and the GPS receiver in application software installed in the information terminal, It is an object of the present invention to provide an information terminal and a GPS information terminal capable of improving the positioning rate and the positioning accuracy by suppressing the influence of noise. The present invention further provides a GPS receiving apparatus and a GPS capable of improving the positioning rate and the positioning accuracy by suppressing the influence of noise without unnecessarily reducing the amount of position information provided from the GPS receiving apparatus to the information terminal. An object is to provide an information terminal.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a hardware interface layer for inputting / outputting information to / from a detachable GPS receiver, an application software layer for directly coping with a user, the application software layer, and the hardware interface. A driver software layer that drives and controls the hardware interface layer in accordance with an instruction from the application software layer, the hardware interface layer comprising: A buffer that temporarily holds signals output by the GPS receiver device, the driver software layer is configured so that there is no overlapping period between a period in which the GPS receiving device performs positioning calculation and a period in which position information is output to the hardware interface layer. Then, At a higher speed than the output speed of publication software layer instructs it is intended to execute the output of the position information to the buffer to the GPS receiver.
[0021]
According to the present invention, the hardware interface layer includes the buffer, and the driver software layer for the GPS receiving apparatus performs the positioning operation between the time when the GPS receiving apparatus performs the positioning calculation and the time when the GPS interface outputs the position information to the hardware interface layer. Since the GPS receiver performs the output of the position information to the buffer at a speed higher than the output speed specified by the application software layer so that there is no overlap period, the application software layer sets the output speed. In addition, it is possible to execute the output of the position information from the GPS receiver to the information terminal at an output speed capable of reducing the influence of noise due to the output of the position information from the GPS receiver to the information terminal. In addition, the positioning accuracy can be improved.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a GPS receiving apparatus detachable from an information terminal, comprising: receiving means for receiving GPS signals transmitted from a plurality of GPS satellites; and a GPS receiver based on the GPS signals received by the receiving means. Positioning calculation means for periodically calculating the position of the GPS receiving apparatus to obtain position information, position information output means for outputting the position information obtained by the positioning calculation means to the information terminal, and outputting the position information. Output cycle searching means for searching for an optimum value of an output cycle which is a cycle for outputting the position information, wherein the output cycle searching means changes the output cycle between a plurality of values. Means, and for each case where the output cycle takes the plurality of values, the amount of noise signal to the GPS signal received by the receiving means is an amount representing a low degree of noise contamination. The noise signal amount detecting means for detecting, the evaluation that gives priority to shorter ones of the plurality of values of the output cycle, and the noise signal amount detected by the noise signal amount detecting means for each of the plurality of values Output cycle setting means for setting the output cycle to any one of the plurality of values by integrating both the evaluation that gives priority to a higher quantity.
[0023]
According to the present invention, the output cycle of the position information is changed between a plurality of values, and in each case, the amount of noise signal representing the low degree of noise contamination to the GPS signal is detected, and the noise signal amount is detected. Since the output period is set to one of a plurality of values by comprehensively evaluating the signal amount and the output period, the influence of noise is suppressed without unnecessarily reducing the amount of position information. Thus, the positioning rate and the positioning accuracy can be improved.
[0024]
The invention according to claim 3 is the GPS receiving apparatus according to claim 2, wherein the output cycle changing unit includes a first cycle and a second cycle longer than the first cycle as the plurality of values. The output cycle setting means, wherein the output cycle setting means includes a second noise signal corresponding to the second cycle of the noise signal quantity, the first noise signal quantity corresponding to the first cycle. When the amount is higher than a threshold, the output period is set to the second period. When the second noise signal amount is not higher than the threshold value than the first noise signal amount, the output period is set to the second period. The cycle is set to the first cycle.
[0025]
According to the present invention, the output period is changed between two values, and the output period is limited only when the noise signal amount corresponding to the long period is higher than the noise signal amount corresponding to the short period by more than the threshold value. Since the cycle is set to a long cycle, the operation of searching for the optimum value of the output cycle is simplified, and the influence of noise is suppressed without unnecessarily reducing the information amount of the position information to increase the positioning rate and the positioning accuracy. The output period can be set to an optimum value that can be obtained.
[0026]
The invention according to claim 4 is the GPS receiving apparatus according to claim 3, wherein the output cycle searching means determines a position when the output cycle is the first cycle based on the position information. Distance calculation means for calculating a distance that is a difference from the position when the second cycle, and the output cycle setting means is activated only when the distance calculated by the distance calculation means is within a reference distance. And when the distance is not within the reference distance, the output cycle searching means is restarted.
[0027]
According to the present invention, only when the distance, which is the difference between the positions when the output cycle is two values, is within the reference value, the output cycle in consideration of the amount of noise signal indicating the low degree of noise contamination. Is set, and when the distance exceeds the reference value, the output period searching means is restarted and the optimum value of the output period is searched again, so that the GPS signal receiving state due to the difference in the position of the GPS receiver is changed. The output cycle is set to an optimum value that can increase the positioning rate and positioning accuracy by suppressing the influence of noise without unnecessarily reducing the amount of position information while eliminating the effects of differences in the location and surrounding environment can do.
[0028]
The invention according to claim 5 is the GPS receiving apparatus according to claim 4, wherein the output period search means is configured to output the information when the distance determination means determines that the distance is not within the reference value. It further includes a notifying unit that outputs a notifying signal to the terminal.
[0029]
According to the present invention, the notification signal is output to the information terminal when the distance, which is the difference between the positions when the output cycle is two values, is not within the reference value. Can be notified to the user that the movement should be refrained, thereby obtaining an appropriate response from the user and reducing the influence of the difference in the GPS signal reception state due to the difference in the position of the GPS receiver and the difference in the surrounding environment. The output period can be set to an optimum value that can eliminate the influence of noise and increase the positioning rate and the positioning accuracy without unnecessary reduction of the information amount of the position information while eliminating the position information.
[0030]
The invention according to claim 6 is the GPS receiver according to any one of claims 2 to 5, wherein the output cycle is a restart cycle that is a cycle larger than any of the plurality of values, and The apparatus further includes restart means for restarting the output cycle search means.
[0031]
According to the present invention, the output cycle is reviewed in a cycle larger than any of the plurality of values of the output cycle. Therefore, even if the state of the GPS satellite or the surrounding environment changes with time, the information amount of the position information is changed. Can be reduced without unnecessary reduction of the influence of noise to increase the positioning rate and the positioning accuracy.
[0032]
The invention according to claim 7 is the GPS receiving apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein each of the plurality of values as the output cycle is a restart determination cycle that is larger than any of the plurality of values. Calculating a movement distance, which is a difference between the current position and the position before the restart determination period, based on the position information, and restarts the output cycle search means only when the movement distance is equal to or longer than a reference movement distance. And a restart means for performing the operation.
[0033]
According to the present invention, whether or not to review the output cycle is determined in a cycle larger than any of the plurality of values of the output cycle, and the moving distance of the GPS receiver during this cycle is equal to or more than the reference value. Since the output cycle is re-examined only when, the unnecessary reexamination of the output cycle can be eliminated when the moving distance is small and there is no significant change in the surrounding environment.
[0034]
The invention according to claim 8 is the GPS receiver according to any one of claims 2 to 7, further comprising an output cycle notifying unit that outputs the output cycle set by the output cycle searching unit to the information terminal. It is provided.
[0035]
According to the present invention, since the set output cycle is output to the information terminal, the information terminal can grasp the output cycle and can use the output cycle for subsequent selection of the output cycle.
[0036]
The invention according to claim 9 is the GPS receiver according to any one of claims 2 to 8, wherein after the GPS receiver is activated, the output period search is performed after waiting for an instruction signal from the information terminal. It further comprises a starting means for starting the means.
[0037]
According to the present invention, after the GPS receiver is started, the optimum value of the output cycle is searched for after waiting for the instruction signal from the information terminal. Therefore, the application software of the information terminal or the user needs When it is determined, a search for the optimum value of the output cycle can be performed.
[0038]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the GPS receiving apparatus according to any one of the second to eighth aspects, wherein the activation that activates the output cycle search means after a reference time has elapsed after the activation of the GPS receiving apparatus. Means are further provided.
[0039]
According to the present invention, since the search for the optimum value of the output period is performed after the reference time has elapsed after the start of the GPS receiver, the time immediately after the start of the GPS receiver and the GPS signal has not yet been captured is obtained. It is possible to eliminate the waste of performing a meaningless search process.
[0040]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the GPS receiving device according to any one of the second to eighth aspects, even after a reference time has elapsed after the activation of the GPS receiving device, the positioning calculation means may perform the positioning operation. When the information has not been obtained, the information processing apparatus further includes a starting unit that starts the output period searching unit.
[0041]
According to the present invention, even when the reference time has elapsed after the activation of the GPS receiver, the positioning calculation means has not yet obtained the position information, so that the search for the optimum value of the output cycle is performed. Even if it is not possible to acquire location information due to noise even when it is time to acquire location information after startup, the effect of noise is reduced by setting the output cycle to the optimal value, and location information is acquired In some cases.
[0042]
A twelfth aspect of the present invention is the GPS receiver according to any of the second to eleventh aspects, wherein the anti-noise signal amount detection unit is configured to determine whether the output cycle takes the plurality of values. , The highest value is selected as the noise signal amount.
[0043]
According to the present invention, for each of the plurality of output periods, the highest value as the noise signal amount is selected, and the optimum value of the output period is determined based on the highest value, so that the determination of the optimum value is more appropriate. Done in
[0044]
The invention according to claim 13 is the GPS receiver according to any one of claims 2 to 11, wherein the anti-noise signal amount detection means is configured so that the output cycle takes the plurality of values. Obtaining the amount of noise signal with respect to a GPS signal from a common GPS satellite among a plurality of GPS satellites, and obtaining a GPS signal having the highest amount of noise signal in one output cycle of the plurality of values. The transmitting GPS satellite is the common GPS satellite.
[0045]
According to the present invention, for a plurality of output periods, a noise signal amount is obtained for a GPS signal from a common GPS satellite, and a GPS signal having the highest noise signal amount in one output period is transmitted. Since the GPS satellite is used as a common GPS satellite, the determination of the optimum value is performed more appropriately.
[0046]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a GPS information terminal including the information terminal according to the first aspect and the GPS receiving device detachable from the information terminal.
[0047]
According to the present invention, since the information terminal according to claim 1 and the GPS receiving device detachable from the information terminal are provided, communication between the information terminal and the GPS receiving device can be performed by application software installed in the information terminal. This makes it possible to obtain a useful GPS information terminal capable of improving the positioning rate and the positioning accuracy while suppressing the influence of noise without performing communication settings for reducing the influence of noise caused by the GPS information.
[0048]
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a GPS information terminal including the GPS receiving device according to any one of the second to thirteenth aspects and the information terminal to which the GPS receiving device is detachable.
[0049]
According to the present invention, since the GPS receiver according to any one of claims 2 to 13 and the information terminal to which the GPS receiver is detachable are provided, the position information provided from the GPS receiver to the information terminal is provided. It is possible to obtain a useful GPS information terminal capable of improving the positioning rate and the positioning accuracy while suppressing the influence of noise without unnecessarily reducing the information amount.
[0050]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of an information terminal according to Embodiment 1 of the present invention. The information terminal 1 includes application software 2, driver software 3, and hardware 4. The hardware 4 includes an arithmetic processing unit (CPU) 5 and an interface 6. Further, the interface 6 has a buffer 7. The appearance of the information terminal 1 is depicted, for example, in the same manner as the information terminal 50 in FIG. That is, the information terminal 1 further includes a display unit 61 such as a liquid crystal display, an input unit 62 such as a key, and a card slot 63.
[0051]
The interface 6 is, for example, a PC card interface based on the PCMIA standard or the like, a CF card interface, an SDIO card interface, or the like. The information media card is configured to be detachable from the card slot 63. The interface 6 has a connector (not shown) provided in the card slot 63. When the information media card is mounted in the card slot 63, the connector of the interface 6 and the connector of the information media card are connected. And the information media card and the information terminal 1 are communicably connected. The buffer 7 temporarily holds a signal output from the connected information medium.
[0052]
Further, the information terminal 1 can detachably connect a GPS receiver 70 having a connector 71 conforming to the specifications of the information media card, similarly to the information terminal 50 (FIG. 26). That is, when the connector 71 of the GPS receiving device 70 is inserted into the card slot 63, the connector of the interface 6 and the connector 71 of the GPS receiving device 70 come into contact with each other. Are communicably connected. The information terminal 1 and the GPS information terminal 70 constitute a GPS information terminal.
[0053]
The application software 2 plots the position information acquired from the GPS receiving device 70 on a map displayed on the display unit 61 (FIG. 26), thereby providing the current position of the information terminal 1 to the user. Application software. The application software 2 is read by the arithmetic processing unit 5, and the arithmetic processing unit 5 executes the contents defined by the application software 2, thereby realizing communication between the information terminal 1 and the GPS receiving device 70 and acquiring position information. In addition, functions such as plotting on a map as described above are realized.
[0054]
Communication between the information terminal 1 and the GPS receiver 70 is performed through the interface 6 as described above. The interface 6 is one of the peripheral devices of the arithmetic processing unit 5, and when performing communication processing according to an instruction of the application software 2, the driver software 3 is activated and executes the communication processing based on the contents specified by the driver software 3. I do. That is, the driver software 3 plays a role of controlling the drive of the interface 6 according to the instruction of the application software 2, and is provided between the layer of the application software 2 that directly deals with the user and the layer of the interface 6 that is hardware. Functions as an intermediate layer. The application software 2 and the driver software 3 are both stored in a memory (not shown) of the information terminal 1.
[0055]
After the application software 2 installed in the memory (not shown) of the information terminal 1 is started, the application software 2 communicates with the GPS receiver 70, in other words, the information terminal 1 communicates with the GPS receiver 70. The sequence is shown in FIG. When the application software 2 is started on the information terminal 1, the application software 2 performs communication setting of the communication condition A to the interface 6 via the driver software 3 in order to acquire position information from the GPS receiving device 70. . As described above, most of the general-purpose application software 2 performs communication between the information terminal 1 and the GPS receiver 70 under relatively low-speed communication conditions. The communication condition A is, for example, a communication speed of 4800 bps.
[0056]
On the other hand, the driver software 3 does not set the communication condition A for the interface 6 based on the instruction from the application software 2 and has a higher communication speed than the communication condition A. A communication condition B in which the influence of noise can be reduced by the illustrated mechanism, that is, a communication in which there is no overlapping period between a period in which the GPS receiver 70 performs positioning calculation and a period in which position information is output to the interface 6. Condition B is set. Thereafter, the interface 6 of the hardware 4 starts communication with the GPS receiver 70 under the communication condition B. The communication condition B is, for example, a communication speed of 38,400 bps. In this case, the position information is output from the GPS receiving device 70 at a communication speed of 38,400 bps, and is temporarily stored in the buffer 7.
[0057]
That is, the driver software 3 performs the process of acquiring the position information from the GPS receiving device 70 under the communication condition A, which is the communication process instructed by the application software 2, and the process of acquiring the position information from the GPS receiving device 70 under the communication condition B, Is temporarily stored in the buffer 7 and converted into a process of reading from the buffer 7. The process in which the application software 2 instructs the position information acquired from the GPS receiving device 70 is performed on the position information read from the buffer 7. Thus, the application software 2 can perform processing such as arithmetic processing on the position information as in the case where communication is actually performed under the communication condition A.
[0058]
In order to convert the communication speed, for example, the frequency of a clock pulse generator such as a crystal oscillator that controls the communication speed may be switched in a plurality of stages from a low speed to a high speed. As a specific example, an output of a clock pulse generator capable of supporting 38,400 bps may be frequency-divided into a clock pulse corresponding to 4,800 bps by using a frequency divider, and both clocks may be selectively used. . As another specific example, a form in which a clock pulse generator corresponding to each of communication speeds used in communication such as a PDA such as 38400 bps, 19200 bps, and 4800 bps is built in, and these are switched and used by control of a microcomputer. possible. As a third specific example, there may be a form in which a clock pulse generator capable of supporting 38400 bps is provided and a communication speed of 4800 bps or the like is realized by software.
[0059]
Note that the conversion of the communication speed by the driver software 3 only needs to be performed for the GPS receiving device 70, and need not be performed for general information media. That is, the driver software for the GPS receiver 70 that converts the communication speed only needs to be included in the driver software 3.
[0060]
As described above, according to the information terminal 1 of the present embodiment, the application terminal 2 does not set the output speed of the position information, and the information terminal 1 transmits the information terminal at a speed that can reduce the influence of noise. , It is possible to output the position information to the device, thereby improving the positioning rate and the positioning accuracy.
[0061]
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration based on the functions of the GPS receiver according to Embodiment 2 of the present invention. The GPS receiving apparatus 100 uses the position information output cycle as shown in FIG. 28 based on both the viewpoint of reducing the influence of noise and the viewpoint of not unnecessarily reducing the information amount of the position information. As described above, one of the values that match the period Tn of the positioning calculation and the value larger than the period Tn (twice the period Tn in FIG. 30) as shown in FIG. It is configured to be set dynamically.
[0062]
That is, the GPS receiving apparatus 100 includes a receiving unit 11, a positioning operation unit 12, a position information output unit 13, an output cycle search unit 14, and an activation unit 30. The receiving unit 11 receives GPS signals transmitted from a plurality of GPS satellites, and the positioning calculation unit 12 calculates the position of the GPS receiving device 100 itself for each cycle Tn based on the received GPS signals to obtain position information. . The position information output unit 13 outputs the position information obtained by the calculation to the information terminal 50 connected to the GPS receiving device 100. The output cycle search unit 14 searches for the optimum value of the output cycle of the position information based on the above viewpoint.
[0063]
The output cycle search section 14 includes an output cycle change section 15, an SN ratio detection section (a noise signal amount detection section), and an output cycle setting section 17. The output cycle changing unit 15 changes between a value equal to the cycle Tn and a value larger than the cycle Tn in order to search for an optimal output cycle. The SN ratio detector 16 detects the SN ratio of the GPS signal received by the receiver 11. The output cycle setting unit 17 refers to the S / N ratio of the GPS signal in each case where the output cycle is different, and sets the output cycle to one of two values. The activation unit 30 is a device that activates the output cycle search unit 14.
[0064]
Specific functions of each device portion provided in the GPS receiving device 100 will be appropriately described in the following description of the processing procedure. Note that these device portions may be configured by hardware that does not use software (program), or may be configured by a computer that operates based on the program. This applies to the GPS receiver according to each of the following embodiments.
[0065]
The external appearance of the GPS receiving apparatus 100 is depicted, for example, in the same manner as the GPS receiving apparatus 70 in FIG. That is, similarly to the GPS receiving device 70, the GPS receiving device 100 has a connector 71 conforming to the specification of the information media card, and can be detachably connected to the information terminal 50. When the connector 71 of the GPS receiving device 100 is mounted in the card slot 63, a connector (not shown) provided in the card slot 63 comes into contact with the connector 71 of the GPS receiving device 100. 100 and the information terminal 50 are communicably connected. The GPS receiving device 100 and the information terminal 50 constitute a GPS information terminal.
[0066]
The hardware configuration of the GPS receiving device 100 is illustrated in the same manner as the GPS receiving device 70 in FIG. The points that the external appearance and the hardware configuration are shown in FIGS. 26 and 27 as examples are the same as in the GPS receivers according to the following embodiments.
[0067]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of basic processing by the GPS receiving device 100. When the GPS receiving device 100 is started, first, an initialization process is performed (S1). The cycle search flag indicates whether or not to perform a process of searching for the optimum value of the output cycle T of the position information (ON) or not (OFF), in other words, whether to start the output cycle search unit 14 (ON) or not (OFF). Is set to OFF as an initial value. The SN storage flag is a flag indicating whether the detected value of the SN ratio in the GPS signal received by the receiving unit 11 is stored (ON) or not (OFF) in the memory, and is set to OFF as an initial value. The counter value C is used as a control variable to output position information for each output cycle T, and is set to 0 as an initial value. As the output cycle T, the same value as the cycle Tn in which the positioning calculation unit 12 calculates the position information is set as an initial value. In the following description, it is assumed that the cycle Tn is set to one second.
[0068]
The processing of the following steps S2 to S8 is repeatedly executed for each cycle Tn. First, the value of the period search flag is determined (S2). If the period search flag is ON, the SN ratio detection unit 16 is activated, and the detection of the SN ratio of the GPS signal received by the reception unit 11 is started ( S3). On the other hand, if the period search flag is OFF, the detection of the SN ratio is not started (S4). Now, since the cycle search flag remains at the initial value of OFF, the SN ratio is not detected. Thereafter, the processing of steps S5 and S6 and the processing of step S7 are executed in parallel. In step S5, the receiving unit 11 receives the GPS signal, and in step S6, the positioning calculation unit 12 performs positioning calculation based on the received GPS signal, and acquires position information.
[0069]
The procedure of the position information output process in step S7 is represented by a flowchart in FIG. First, the counter value C is incremented by the period Tn (= 1 second) (S11). Since the counter value C remains at the initial value 0, C = 1 by increment. Next, it is determined whether or not the counter value C matches the output cycle T (S12). Since the output cycle T has an initial value of 1, the counter value C matches the output cycle. Therefore, the process proceeds to step S13.
[0070]
In step S13, the counter value C is returned to the initial value 0. Next, the position information acquired by the positioning operation unit 12 in step S6 is output to the information terminal 50 by the position information output unit 13 (S14). The position information output here has been obtained in step S6 one cycle before (ie, before the period Tn) before the present. In the following step S15, the period search flag is determined. Since the period search flag is OFF, the position information output processing (S7) ends, and the processing returns to the basic processing (S10) in FIG. Thereafter, when the basic process (S10) is to be ended, for example, when the user operates the information terminal 50 to instruct that the operation of the GPS receiver 100 should be ended, the basic process (S10) ends. If it should be continued, the process returns to step S2 (S8).
[0071]
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiver 100. In FIG. 6, the cycle search flag remains at the initial value OFF from the start time 0 of the GPS receiving apparatus 100 to time t3, and the above processing is exemplified as the operation at time 0 to t3. That is, during the time 0 to t3 when the cycle search flag remains at the initial value OFF, the output of the position information is performed in the cycle Tn (= 1 second) as in the positioning calculation. Further, in each cycle (for example, each cycle from time t1 to t2 and time t2 to t3), the positioning calculation and the position information output are performed in parallel, and their timings overlap each other in the section Tj. The position information output in the cycle from time t2 to t3 is obtained by the positioning calculation in the cycle from time t1 to t2, which is the previous cycle.
[0072]
The ON setting of the cycle search flag is performed by the activation unit 30. The activation unit 30 sets the period search flag to ON after the reference time S has elapsed after the activation of the GPS receiver as shown in FIG. The reference time S is set to a time period sufficient for the GPS receiver 100 to capture a GPS signal after activation. The procedure is represented, for example, by the flowchart of FIG.
[0073]
In the example of FIG. 7, when the GPS receiving device 100 is activated, the activation unit 30 repeatedly performs the processing of steps S71 to S75 for each cycle Tn. That is, the GPS receiving apparatus 100 executes the basic processing (S10) of FIG. 4 and the processing (S70) of FIG. When the GPS receiver 100 is started, the counter value s is set to an initial value 0 (S71). Next, the counter value s is incremented by the period Tn (= 1) (S72). Thereafter, it is determined whether or not the counter value s matches the reference time S (S73). If they match, the period search flag is set to ON (S74). If they do not match, the period search flag is not changed. Thereafter, similarly to step S8 in FIG. 4, when the process (S70) of the activation unit 30 should be ended, the process (S70) ends, and when it should be continued, the process returns to step S72. The timing for activating the GPS receiving apparatus 100 may have various other preferable modes. These will be described later as other embodiments.
[0074]
In FIG. 6, it is assumed that the reference time S elapses at time t3. The processing after time t3 will be described again with reference to FIGS. First, the cycle from time t3 to t4 will be described. In step S2 (FIG. 4), it is determined that the period search flag is ON, and the SN ratio detection unit 16 is activated (S3). As a result, the SN ratio detecting unit 16 detects the SN ratio of the GPS signal received by the GPS receiving unit 11 in step S5. In the position information output processing (FIG. 5; S7), the counter value C is 1 in step S12, which coincides with the output cycle T (= 1). Therefore, the counter value C is returned to the initial value 0 (S13), and the position information is output (S14). In step S15, since the cycle search flag is ON, the optimum cycle determination processing (S16) is performed thereafter.
[0075]
The procedure of the optimal cycle determination processing (S16) is shown in the flowchart of FIG. When the optimum period determination process (S16) is started, first, an SN storage flag is determined (S21). Now, since the SN storage flag is OFF, the process proceeds to step S22, where the identification number SV1 of the GPS satellite that transmitted the GPS signal whose SN ratio was detected by the SN ratio detecting unit 16 was the maximum, and the SN ratio thereof. SN1 is stored in a memory (not shown). Next, the SN storage flag is set to ON to indicate that the SN ratio SN1 has been stored in the memory (S23). Next, the output cycle T is changed from Tn (= 1) to 2Tn (= 2) by the output cycle changing unit 15 (S24). Thereafter, the optimal cycle determination processing (S16) ends, and the position information output processing (S7) also ends.
[0076]
As shown in FIG. 6, the position information is output from time t3 to t4, and the timing overlaps between the positioning calculation and the position information output in the section Tj. From time t3 to time t4, the optimal cycle determination processing is executed so as to indicate the timing with a hatched frame. As described above, the SN ratio of the GPS reception signal when the output cycle T is Tn (= 1) and has the overlapping section Tj is detected and stored in the memory. In FIG. 6, when the optimum period determination process is not performed, a position corresponding to the timing when the process is temporarily performed is indicated by a dotted frame.
[0077]
Next, a cycle from time t4 to time t5 will be described. In step S2 (FIG. 4), it is determined that the next cycle search flag is ON, and the SN ratio detection unit 16 is activated (S3). In the position information output process (FIG. 5; S7), in step S12, the counter value C is 1 and does not match the output cycle T (= 2). Therefore, the position information is not output (S14), and the position information output process (S7) ends without performing the optimal period determination process (S16). Since step S13 is not executed, the counter value C is maintained at 1.
[0078]
As shown in FIG. 6, no position information is output from time t4 to time t5, and there is no section Tj where the timing between the positioning calculation and the position information output overlaps. As described above, the SN ratio of the GPS reception signal when the output cycle T is 2Tn (= 2) and does not have the overlapping section Tj is detected.
[0079]
Next, a cycle from time t5 to t6 will be described. In step S2 (FIG. 4), it is determined that the next cycle search flag is ON, and the SN ratio detection unit 16 is activated (S3). In the position information output process (FIG. 5; S7), in step S12, the counter value C is 2, which coincides with the output cycle T (= 2). Therefore, the counter value C is returned to the initial value 0 (S13), and the position information is output (S14). In step S15, since the cycle search flag is ON, the optimum cycle determination processing (S16) is performed thereafter.
[0080]
In the optimum period determination process (FIG. 8; S16), the SN storage flag is ON in step S21, and thus the process proceeds from step S21 to step S25. In step S25, the SN ratio SN2 of the GPS signal received from the GPS satellite corresponding to the identification number SV1 is stored in the memory. Here, the SN ratio SN2 is the SN ratio detected by the SN ratio detection unit 16 before the cycle Tn, that is, in the cycle from time t4 to time t5. That is, the SN ratio SN2 of the GPS reception signal in the cycle in which the output cycle T is 2Tn (= 2) and has no overlapping section Tj is stored in the memory. Therefore, the SN ratio SN2 usually has a higher value than the SN ratio SN1.
[0081]
Next, the SN ratio SN1 and SN ratio SN2 stored in the memory are compared (S26). If the SN ratio SN2 is higher than the SN ratio SN1 by exceeding the threshold N which is a preset positive real number, the period search flag is returned to OFF (S28). Thus, the output cycle T is set to 2Tn (= 2). On the other hand, when the SN ratio SN2 exceeds the threshold value N and is not higher than the SN ratio SN1, the output cycle T is changed to Tn (= 1) (S27), and the cycle search flag is returned to OFF (S28). Thus, the output cycle T is set to Tn (= 1). The processing of steps S26, S27 and S28 is performed by the output cycle setting unit 17. Thereafter, the optimal cycle determination processing (S16) and the position information output processing (S7) end.
[0082]
As shown in FIG. 6, the position information is output from time t5 to t6, and the optimal cycle determination process is performed. That is, during the period from time t4 to t6, the output cycle T is 2Tn (= 2), and the position information is output at a cycle of 2Tn. Further, the SN ratio SN1 between times t3 and t4 when the output cycle T is Tn (= 1) is compared with the SN ratio SN2 between times t4 and t5 when the output cycle T is 2Tn (= 2). When the SN ratio SN2 exceeds and exceeds the SN ratio SN1, the output period T is set to 2Tn (= 2), and otherwise, the output period T is set to Tn (= 1).
[0083]
Since the cycle search flag is turned off in step S28 (FIG. 8), the S / N ratio is not detected in the cycle after time t6 (steps S2 and S4), and the optimum cycle determination processing (S16) is not performed. That is, the output cycle T is fixed to the value once set in the optimum cycle determination processing (S16). When the output cycle T is fixed to Tn (= 1), the counter value C matches the output cycle T (= 1) in step S12 of each cycle, so that position information is output in each cycle (S14). . On the other hand, when the output cycle T is fixed at 2Tn (= 2), the counter value C in step S12 alternates between 1 and 2 every cycle. Therefore, the output of the position information (S14) is performed every other cycle, that is, every 2Tn (= 2). FIG. 6 shows an example in which the output cycle T is set to 2Tn (= 2), and FIG. 9 shows an example in which the output cycle T is set to Tn (= 1).
[0084]
Since the threshold value N is not zero but a positive real number, it is necessary to increase the S / N ratio of the GPS signal to be received even though the amount of positional information output from the GPS receiving apparatus 100 to the information terminal 50 is reduced. In this case, the output cycle T is set to the long cycle 2Tn. That is, both the SN ratio and the output cycle T are comprehensively evaluated, and the optimum output cycle T is set. For this reason, the GPS receiving apparatus 100 can increase the positioning rate and the positioning accuracy by suppressing the influence of noise without unnecessarily reducing the amount of position information.
[0085]
In addition, for two output periods Tn and 2Tn, an S / N ratio can be obtained for a GPS signal from a common GPS satellite, and a GPS satellite that transmits a GPS signal with the highest S / N ratio in one output period Tn is used. , And a common GPS satellite, the determination of the optimum value of the output period T is performed more appropriately. Furthermore, since the search for the optimum value of the output period T is performed after the reference time S has elapsed after the activation of the GPS receiver 100, the GPS signal has not yet been captured immediately after the activation of the GPS receiver 100. It is possible to eliminate the waste of performing meaningless search processing at the appropriate time.
[0086]
Note that, for the S / N ratio to be compared, the highest value is selected as the S / N ratio for each of the two output periods Tn and 2Tn without using a common GPS satellite, and the output period is determined based on the highest value. The determination of the optimum value of T may be performed. Also in this case, the determination of the optimum value of the output period T can be performed with a relatively high degree of accuracy.
[0087]
In addition, in general, instead of the SN ratio, another amount indicating the low degree of noise mixed into the received GPS signal (in this specification, as a general amount including the SN ratio, “amount of noise signal” ) Can be detected and used as a comparison target. For example, an amount having some functional relationship with the SN ratio may be detected and compared. Further, the output period T may be changed not only between the two values Tn and 2Tn, but also generally between two multiples (including one) of the value Tn, and a plurality of values including three or more. May be changed between. The output period T may be set to any value by detecting the SN ratio of the GPS reception signal in each case and comprehensively evaluating the SN ratio and the output period T. For comprehensive judgment, for example, an evaluation value according to the height of the SN ratio is given, another evaluation value is given according to the length of the output cycle T, and the product of those evaluation values is maximized. This can be performed by setting the output cycle T to an optimum value. However, in a mode in which the set value of the output cycle T is selected between two values Tn and 2Tn, there is an advantage that the calculation is simple and the amount of output position information is the least wasteful.
[0088]
[Embodiment 3]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration based on the functions of the GPS receiver according to Embodiment 3 of the present invention. This GPS receiving apparatus 101 is characteristically different from GPS receiving apparatus 100 according to the second embodiment in that output cycle searching section 14 includes distance calculating section 21 and distance determining section 22. More preferably, the GPS receiver 101 includes the notification unit 31. The functions of these device portions will be appropriately described in the following description of the processing procedure.
[0089]
The GPS receiving apparatus 101 executes the processing in FIG. 11 instead of FIG. 8 as the optimal cycle determination processing (S16). In FIG. 11, the same processes as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 12 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiving apparatus 101. In FIG. 12, time t3 is the time when the cycle search flag is set to ON, and corresponds to time t3 in FIGS. As described in the description of the second embodiment, in the cycle from time t3 to t4 and the cycle from time t5 to t6, the optimal cycle determination process (FIG. 5; S16) is executed, and the cycle from time t4 to t5 is performed. Is not executed.
[0090]
In the cycle from time t3 to time t4, since the SN storage flag is OFF in step S21 in FIG. 11, the processing in step S22 is performed. Thereafter, the position information P1 acquired by the positioning operation unit 12 during the cycle from the time t3 to t4 is stored in the memory by the distance operation unit 21 (S31). Next, as in FIG. 8, after the SN storage flag is set to ON (S23) and the output cycle T is changed to 2Tn (= 2) (S24), the optimum cycle determination processing (S16) ends.
[0091]
In the cycle from time t5 to t6, since the SN storage flag is ON in step S21 in FIG. 11, the processing in step S33 is performed. In step S33, the position information P2 acquired by the positioning operation unit 12 during the cycle from time t5 to t6 is stored in the memory by the distance operation unit 21. Next, the distance calculating unit 21 calculates a distance that is the difference between the positions represented by the two pieces of position information P1 and P2 (S34), and the distance determining unit 22 determines whether the distance is within the reference value M. It is determined (S35). If the distance is within the reference value M, the processing of steps S25 to S28 is performed as in FIG. 8, and the output cycle setting unit 17 sets the output cycle T to Tn (= 1) in consideration of the SN ratios SN1 and SN2. Or 2Tn (= 2).
[0092]
On the other hand, if the distance is not within the reference value M, the SN storage flag is set to OFF (S36), and the output cycle T is changed to Tn (= 1) by the output cycle changing unit 15 (S37). The period search flag is not set to OFF, but remains set to ON. Therefore, as shown in FIG. 12, the output cycle search unit 14 is restarted, and the processing performed at the time t3 to t6 is performed again at the next time t6 to t9. The processing from time t3 to time t6 is repeated until the distance becomes equal to or less than the reference value M in the determination in step S35 and the output cycle T is set to any value. FIG. 12 shows an example in which the distance becomes equal to or less than the reference value M in the cycle from time t8 to t9, and the output cycle T is set to any value.
[0093]
As described above, the GPS receiving apparatus 101 determines whether the position difference is within the reference value M when the output cycle T is each of the two values, that is, only when the moving distance is equal to or less than the reference value M, Since the output cycle T is set in consideration of the SN ratio, the output cycle T is set to the optimum value while eliminating the influence of the difference in the reception state of the GPS signal due to the difference in the position of the GPS receiver 101 and the difference in the surrounding environment. Can be set.
[0094]
Preferably, as shown in FIG. 11, when the distance is not within the reference value M (S33), a notification signal notifying the fact is output to the information terminal 50 by the notification unit 31 (S38). The information terminal 50 can notify the user that the movement should be withheld in response to the notification signal, thereby obtaining an appropriate response from the user and allowing the GPS receiving apparatus 101 to optimize the output cycle early. It can be set to a value.
[0095]
[Embodiment 4]
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration based on the functions of the GPS receiver according to Embodiment 4 of the present invention. This GPS receiving apparatus 102 is characteristically different from GPS receiving apparatus 101 (FIG. 10) according to the third embodiment in that restart section 33 is provided. The function of the restart unit 33 will be appropriately described in the following description of the processing procedure.
[0096]
The GPS receiving apparatus 102 executes the processing of FIG. 14 instead of FIG. 5 as the position information output processing (S7). In addition, as the optimum cycle determination process (S16), the process of FIG. 15 is executed instead of FIG. In FIG. 14, the same processes as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and in FIG. 15, the same processes as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 16 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiving apparatus 102. In FIG. 16, time t3 is the time when the cycle search flag is set to ON, and corresponds to time t3 in FIGS. 6, 9, and 12.
[0097]
During the period from time 0 to t3 in FIG. 16, in step S15 (FIG. 14), the restart determination process (S41) is executed by the restart unit 33 because the cycle search flag is OFF. FIG. 17 is a flowchart illustrating the procedure of the restart determination process (S41). In the processing of FIG. 17, first, the counter value u is incremented by Tn (= 1) (S43). Although not shown, the counter value u is set so as to be smaller than the period U-the reference time S in the initialization process (FIG. 4; S1). The cycle U is set to a value larger than any of the two values of the output cycle T. Next, it is determined whether or not the counter value u matches the period U (S45). Since the counter value u is initialized to a value smaller than the cycle U-the reference time S, the counter value u does not coincide with the cycle U between times 0 and t3. Therefore, the restart determination processing (S41) ends, and the position information output processing (S7) also ends.
[0098]
During the period from time t3 to t6, the cycle search flag is set to ON, so that the restart determination processing (S41) is not performed and the optimal cycle determination processing (S16) is performed by the determination in step S15 (FIG. 14). Is done. In the cycle from time t3 to time t4, since the SN storage flag is OFF in step S21 (FIG. 15), the processing in steps S22 to S24 is performed in the same manner as the processing in time t3 to t4 by the GPS receiving apparatus 101 according to the third embodiment. Is performed.
[0099]
In the cycle from time t4 to t5, in step S12 (FIG. 14), the counter value C is 1 and the output cycle T is 2Tn (= 2), so that the optimum cycle determination process (S16) is not performed. Then, the position information output process (S7) ends.
[0100]
In the cycle from time t5 to time t6, since the counter value C is 2 and the output cycle T is 2Tn (= 2) in step S12 (FIG. 14), the optimal cycle determination processing (S16) is executed. In the optimum cycle determination process (FIG. 15; S16), since the SN storage flag is ON in step S21, steps S33 to S37 and S25 are performed in the same manner as the process from time t5 to t6 by the GPS receiving apparatus 101 according to the third embodiment. To S28 are performed. However, if the distance is equal to or smaller than the reference value M in step S35, the processes in steps S39 and S40 are performed after step S28. In step S39, the position information P2 is stored in a memory (including a different address space of the same memory) different from the memory that stores the position information P1 and P2 in steps S22 and S33. That is, the position information P2 is stored in a memory that is not updated with new position information P1 and P2 each time steps S22 and S33 are repeated. In step S40, the counter value u is set to 0 (S40).
[0101]
FIG. 16 illustrates a case where step S28 (FIG. 15) is executed in the cycle from time t5 to t6, and the output cycle T is set to 2Tn (= 2). As in the example of FIG. 16, when the output cycle T is set to any value in the cycle from time t5 to t6 in step S28 (FIG. 15), the cycle search flag is turned off in each cycle after time t6. Therefore, the restart determination process (S41) is executed by the determination in step S15 (FIG. 14). In the restart determination process (FIG. 17; S41), the counter value u is incremented by Tn (= 1) as described above (S43). Therefore, in the cycle from time t6 to time t7, the counter value u is incremented from 0 to 1. Next, it is determined whether or not the counter value u matches the period U (S45). In the cycle from the time t6 to the time t7, the counter value u is 1, which is smaller than the cycle U, so that the restart determination process (S41) ends.
[0102]
Thereafter, every time the cycle is repeated, the counter value u is incremented by one in step S43, so that the cycle of the time t (i) to t (i + 1) after the cycle U from the cycle of time t5 to t6 (FIG. 16) In step S45 (FIG. 17), the counter value u matches the cycle U. In this case, the counter value u is returned to 0 (S46), and the position information Pn acquired by the positioning operation unit 12 during the cycle from time t (i) to t (i + 1) is stored in the memory (S47). ). The position information Pn is stored in a different memory (including a different address space of the same memory) from the memories storing the position information P1 and P2 in steps S22 and S33.
[0103]
Next, it is defined as the difference between the position represented by the position information Pn and the position represented by the position information P2 (this is referred to as Pn-1) stored in step S39 (FIG. 15) before the cycle U. It is determined whether the distance is equal to or greater than the reference value R (S48). If the distance is equal to or greater than the reference value R, the cycle search flag is set ON (S49), the SN storage flag is set OFF (S50), and the output cycle T is changed to Tn (= 1) (S51). Thereafter, the restart determination process (41) ends, and the position information output process (FIG. 14; S7) also ends. As a result, the cycle search unit 14 is restarted, and the same processing as in the period from time t3 to t6 is performed in the period from time t (i + 1) to t (i + 4).
[0104]
On the other hand, when the distance is smaller than the reference value R (S48), the restart determination process (41) and the position information output process (FIG. 14; S7) are terminated as they are, and the cycle search flag remains ON. , The cycle search unit 14 is not restarted. In step S46, since the counter value u has been returned to 0, the determination in step S48 is performed again after a further period U.
[0105]
As described above, in the GPS receiving apparatus 102, whether or not the output cycle T should be reviewed is determined for each cycle U. When the moving distance of the GPS receiving apparatus 102 during the cycle U is equal to or more than the reference value M, Since only the output period T is reviewed, it is possible to eliminate unnecessary waste of reviewing the output period T when the moving distance is small and there is no significant change in the surrounding environment. When the moving distance exceeds the reference value M, the output cycle T is optimized again. By reviewing the output cycle T only in the case where the necessity is high, useless calculation can be eliminated.
[0106]
By removing the processing in step S39 in FIG. 15 and removing the processing in steps S47 and S48 in FIG. 17, the GPS receiving apparatus 102 may be configured to review the output cycle T for each cycle U. . In this form, even if the state of the GPS satellites and the surrounding environment changes with time, there is an advantage that the output cycle T can be set to an optimum value while following them.
[0107]
The review of the output cycle T does not always end in three cycles as in the period from time t3 to t6 and the period from time t (i + 1) to t (i + 2) illustrated in FIG. Therefore, the output cycle T is not always reviewed at a fixed cycle U + 3Tn, but the cycle U is usually set to a sufficiently long time as compared with the cycle Tn. Even if the number of cycles required for reviewing the output cycle T slightly changes, there is substantially no difference from the fact that the review of the output cycle T is performed at a constant cycle (≒ U).
[0108]
[Embodiment 5]
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration based on the function of the GPS receiving device according to the fifth embodiment of the present invention. The GPS receiving apparatus 103 is characteristically different from the GPS receiving apparatus 101 (FIG. 10) according to the third embodiment in that the GPS receiving apparatus 103 includes an output cycle notification unit 35. The function of the output notification unit 35 will be appropriately described in the following description of the processing procedure.
[0109]
The GPS receiver 103 executes the process of FIG. 19 instead of FIG. 11 as the optimal period determination process (S16). In FIG. 19, the same processes as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The process of FIG. 19 is different from the process of FIG. 11 in that when the output cycle T is set to any value by the processes of steps S26 to S28, the value of the output cycle T to be set is output to the information terminal 50 (S61). The processing is different. The process in step S61 is executed by the output cycle notification unit 35. Thereby, the information terminal 50 can grasp the output cycle T. As a result, the information terminal 50 can use the information terminal 50 to select the output period T of the position information from the GPS receiving device 102 to the information terminal 50 in the future, and use the information period as an index of a control decision.
[0110]
Embodiment 6
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration based on the functions of the GPS receiving apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. This GPS receiving apparatus 104 is characteristically different from GPS receiving apparatus 101 (FIG. 10) according to the third embodiment in that activation section 37 is provided instead of activation section 30. After the GPS receiver 104 has been activated, the activation unit 37 activates the output cycle search unit 14 after waiting for an instruction signal from the information terminal 50. The procedure is represented by, for example, a flowchart of FIG.
[0111]
In the example of FIG. 21, when the GPS receiving device 104 is activated, the activation unit 37 repeatedly performs the processing of steps S81 to S83 for each cycle Tn. That is, the GPS receiver 104 executes the basic process (S10) in FIG. 4 and the process (S80) in FIG. 21 by the activation unit 37 in parallel. When the GPS receiver 104 is started, it is determined whether or not an instruction signal has been sent from the information terminal 50 (S81). If the instruction signal has been sent, the cycle search flag is set to ON (S82), and if not, the cycle search flag is not changed. Thereafter, similarly to step S8 in FIG. 4, when the process (S80) of the activation unit 37 should be ended, the process (S80) ends, and when it should be continued, the process returns to step S81.
[0112]
FIG. 22 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiving device 104. In the example of FIG. 22, the instruction signal ts is transmitted from the information terminal 50 during the cycle from the time t2 to the time t3. As a result, the process of setting the output cycle T to the optimum value during the time from the time t3 to t6 is performed. Has been done.
[0113]
As described above, the GPS receiver 104 waits for an instruction signal from the information terminal 50 after activation and searches for the optimum value of the output period T. When it is determined that it is necessary, the output cycle T can be set to an optimum value. Specifically, a mode in which the application software of the information terminal 50 sends an instruction signal when the information terminal 50 is started, and the application software has a function such as “GPS reception optimization processing” and allows the user to select a predetermined icon , The function is activated and an instruction signal is sent out, or an instruction signal is sent out when the user performs a predetermined key input operation.
[0114]
Embodiment 7
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration based on the functions of the GPS receiving apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. This GPS receiving apparatus 105 is characteristically different from GPS receiving apparatus 101 (FIG. 10) according to the third embodiment in that activation section 39 is provided instead of activation section 30. The activation unit 39 activates the output cycle search unit 14 when the positioning calculation unit 12 has not yet obtained position information even after the reference time has elapsed after the GPS receiver 105 has been activated. The procedure is represented by, for example, a flowchart of FIG.
[0115]
In the example of FIG. 24, when the GPS receiving device 105 is activated, the activation unit 39 repeatedly performs the processing of steps S91 to S96 for each cycle Tn. That is, the GPS receiver 105 executes the basic process (S10) in FIG. 4 and the process (S90) in FIG. 24 by the activation unit 39 in parallel. When the GPS receiver 105 is started, the counter value s is initialized to 0 (S91). Next, the counter value s is incremented by Tn (= 1) (S92). Thereafter, it is determined whether or not the counter value s matches the reference time R, that is, whether or not the reference time R has been reached after the GPS receiver 105 is activated (S93). The reference time R is set to a time period sufficient for the GPS receiver 105 to capture a GPS signal after activation. If the counter value s has not reached the reference time R, the process of step S96 is performed. In step S96, similarly to step S8 in FIG. 4, when the process (S90) of the activation unit 39 is to be ended, the process (S90) is ended, and when it is to be continued, the process returns to step S92. .
[0116]
On the other hand, when the counter value s matches the reference time R (S93), it is determined whether or not position information has been acquired by the positioning operation unit 12 (S94). If the position information has not been acquired, the period search flag is set to ON, so that the period search unit 14 is started (S95). On the other hand, if the position information has been obtained, the process of step S96 is performed without setting the cycle search flag to ON. As described above, in the GPS receiving apparatus 105, even when the reference time R has elapsed after the start-up, the search for the optimum value of the output cycle T is started when the positioning calculation unit 12 has not yet obtained position information. For this reason, even if it is not possible to acquire the position information due to the influence of noise even when it is time to acquire the position information after the start-up, the influence of the noise is reduced by setting the output cycle T to the optimum value, You may be able to get location information.
[0117]
FIG. 25 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiving apparatus 105. In the example of FIG. 25, it is assumed that the reference time R has elapsed at time t3, and that the positioning calculation unit 12 has not succeeded in acquiring the position information even at time t3. As a result, a process of setting the output cycle T to an optimum value is performed during a period from time t3 to t6.
[0118]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, application software installed in an information terminal suppresses the influence of noise without performing communication settings for reducing the effect of noise caused by communication between the information terminal and the GPS receiver. Thus, the positioning rate and the positioning accuracy can be improved. Further, according to the present invention, it is possible to suppress the influence of noise and improve the positioning rate and the positioning accuracy without unnecessarily reducing the information amount of the position information provided from the GPS receiving device to the information terminal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an information terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of the information terminal according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram of a GPS receiving device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a basic process by the GPS receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a position information output process by the GPS receiver according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of a process performed by an activation unit of the GPS receiving device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of an optimal cycle determination process performed by the GPS receiving device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a functional block diagram of a GPS receiving device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of an optimal cycle determination process performed by the GPS receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a functional block diagram of a GPS receiving device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of a position information output process by the GPS receiving device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of an optimal cycle determination process performed by the GPS receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing a procedure of restart determination processing by the GPS receiving device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a functional block diagram of a GPS receiving device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing a procedure of an optimal cycle determination process by the GPS receiving device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a functional block diagram of a GPS receiver according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 21 is a flowchart illustrating a procedure of a process performed by an activation unit of the GPS receiving device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a functional block diagram of a GPS receiver according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 24 is a flowchart showing a procedure of processing by the activation unit of the GPS receiving device according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a timing chart illustrating an operation of the GPS receiving device according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an external view of a conventional GPS receiver and information terminal.
FIG. 27 is a functional block diagram of a conventional GPS receiver.
FIG. 28 is a timing chart for explaining the operation of a conventional GPS receiver.
FIG. 29 is a timing chart illustrating the operation of the GPS receiver according to the related art.
FIG. 30 is a timing chart for explaining the operation of the conventional GPS receiver.
FIG. 31 is a block diagram of an information terminal according to the related art.
FIG. 32 is an explanatory diagram of an operation of the information terminal according to the related art.
[Explanation of symbols]
1 Information terminal
2 Application software
3 Driver software
4 Hardware
6 Interface
7 Buffer
11 Receiver
12 Positioning calculation unit
13 Position information output unit
14 Output cycle search unit
15 Period change unit
16 SN ratio detection unit (Noise signal amount detection unit)
17 Output cycle setting section
21 Distance calculator
22 Distance judgment unit
30, 37, 39 starter
31 Notification Department
33 Restart unit
35 Output cycle notification unit
100, 101, 102, 103, 104, 105 GPS receiver
P1, P2, Pn, Pn-1 Position information
R, S reference time
SN1, SN2 SN ratio (to noise signal amount)
T output cycle
Tn, U period

Claims

A hardware interface layer for inputting / outputting information to / from a detachable GPS receiver;
An application software layer that deals directly with the user,
An information terminal comprising an intermediate layer between the application software layer and the hardware interface layer, and a driver software layer for controlling the drive of the hardware interface layer according to an instruction of the application software layer.
The hardware interface layer includes:
A buffer for temporarily holding a signal output by the information media card,
The driver software layer includes:
At a speed higher than the output speed instructed by the application software layer, the GPS receiver does not overlap the period in which the GPS receiver performs the positioning operation and the period in which the GPS interface device outputs the position information to the hardware interface layer. An information terminal for causing a GPS receiver to output the position information to the buffer.

A GPS receiver detachable from an information terminal,
Receiving means for receiving GPS signals transmitted from a plurality of GPS satellites;
Positioning calculating means for periodically calculating the position of the GPS receiving device based on the GPS signal received by the receiving means to obtain position information;
Position information output means for outputting the position information obtained by the positioning calculation means to the information terminal,
Output period search means for searching for an optimal value of an output cycle, which is a cycle in which the position information output means outputs the position information,
The output cycle search means,
Output cycle changing means for changing the output cycle between a plurality of values,
For each case where the output cycle takes the plurality of values, a noise signal amount detecting means for detecting a noise signal amount which is an amount indicating a low degree of noise contamination in the GPS signal received by the receiving means. When,
An evaluation that prioritizes a shorter one of the plurality of values for the output cycle and an evaluation that prioritizes a higher one for the noise signal amount detected by the noise signal amount detection unit for each of the plurality of values. An output cycle setting unit that sets the output cycle to one of the plurality of values by integrating both of the above.

The output cycle changing means changes the output cycle between a first cycle and a second cycle longer than the first cycle as the plurality of values,
The output cycle setting means, when a second anti-noise signal amount corresponding to the second cycle is higher than a first anti-noise signal amount corresponding to the first cycle among the anti-noise signal amounts and exceeds a threshold value, The output cycle is set to the second cycle, and the output cycle is set to the first cycle when the second noise signal quantity is not higher than the first noise signal quantity by more than a threshold value. The GPS receiver according to claim 2.

The output cycle search means,
Distance calculating means for calculating a distance that is a difference between a position when the output cycle is the first cycle and a position when the output cycle is the second cycle, based on the position information;
Only when the distance calculated by the distance calculation means is within a reference distance, activates the output cycle setting means, and when the distance is not within the reference distance, restarts the output cycle search means. The GPS receiver according to claim 3, further comprising:

The output cycle search means,
The GPS receiving apparatus according to claim 4, further comprising: a notifying unit that outputs a notifying signal to the information terminal when the distance determining unit determines that the distance is not within the reference value.

The GPS reception according to any one of claims 2 to 5, further comprising a restart unit that restarts the output cycle search unit with a restart cycle that is a cycle larger than any of the plurality of values as the output cycle. apparatus.

For each restart determination cycle that is a cycle greater than any of the plurality of values as the output cycle, a movement distance that is a difference in position between the current time and before the restart determination cycle is based on the position information. The GPS receiving device according to any one of claims 2 to 5, further comprising a restart unit that calculates and restarts the output cycle search unit only when the moving distance is equal to or longer than a reference moving distance.

The GPS receiver according to any one of claims 2 to 7, further comprising an output cycle notifying unit that outputs an output cycle set by the output cycle search unit to the information terminal.

The GPS receiver according to any one of claims 2 to 8, further comprising an activation unit that activates the output cycle search unit after waiting for an instruction signal from the information terminal after the GPS reception device is activated.

The GPS receiver according to any one of claims 2 to 8, further comprising an activation unit that activates the output cycle search unit after a reference time has elapsed after activation of the GPS reception device.

9. A start-up unit for starting up the output cycle search unit even when a reference time has elapsed after the start-up of the GPS receiver and the positioning calculation unit has not yet obtained the position information. The GPS receiver according to any one of the above.

The GPS reception device according to any one of claims 2 to 11, wherein the noise signal amount detection means selects a maximum value as the noise signal amount in each case where the output cycle takes the plurality of values. apparatus.

The noise signal amount detection means obtains the noise signal amount for a GPS signal from a common GPS satellite among a plurality of GPS satellites in each case where the output cycle takes the plurality of values, The GPS receiver according to any one of claims 2 to 11, wherein a GPS satellite that transmits a GPS signal having the highest noise signal amount in one output cycle of the plurality of values is set as the common GPS satellite. .

An information terminal according to claim 1,
A GPS information terminal comprising: the GPS receiving device detachable from the information terminal.

A GPS receiver according to any one of claims 2 to 13,
A GPS information terminal comprising: the information terminal to which the GPS receiving device is detachable.