JP2006177680A - 測位用信号受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 RTC部11を動作させたまま、TCXO4の動作を所定の休止時間だけ休止状態にし、且つ休止時間終了後に前記休止状態から復帰させる間欠動作を繰り返す間欠動作制御手段と、休止時間前の所定時間での、TCXO4のクロック信号のカウント数とRTC部11のクロック信号のカウント数とのカウント比を求めるカウント比決定手段と、前記カウント比および、前記休止時間でのRTC部11のカウント数から、前記休止時間でのTCXOのクロック信号の擬似カウント数を求め、且つ前記休止時間終了時のTCXOのクロックを、前記擬似カウント数で補間する基準クロック計数値補間手段とを備える。
【選択図】図2
Description
前記低周波クロック信号発生回路を動作させたまま、前記基準クロック信号発生回路の動作を所定の休止時間だけ休止状態にし、且つ休止時間終了後に前記休止状態から復帰させる間欠動作を繰り返す間欠動作制御手段と、前記休止時間前の所定時間での、前記第1のクロック信号のカウント数と前記第2のクロック信号のカウント数とのカウント比を求めるカウント比決定手段と、前記カウント比および、前記休止時間での低周波クロック信号のカウント数から、前記休止時間での基準クロック信号の擬似カウント数を求め、且つ前記休止時間終了時の前記基準クロック計数部の計数値を、前記擬似カウント数で補間する基準クロック計数値補間手段とを備えたことを特徴としている。
このように外部装置からの信号を受信して復帰することにより、測位する必要が発生したタイミングで速やかに測位を行う。また、先頭ビットから一定ビット数以上後方のビットを受信するのに必要な時間を、コマンド処理が行えるようになるまでの復帰処理の時間よりも大きく設定することで、コマンドを送信する外部装置が、測位用信号受信装置が休止状態から制御コマンドを受け付けることができる状態になるまでの時間を把握しておく必要がなくなり、測位用信号受信装置の状態にかかわらず、外部装置は制御コマンドを送信するだけですむことになる。
図1において、RxはRTC計数部8の時刻xにおける計数値、Bxは基準クロック計数部5の時刻xにおける計数値である。
k=(Bn−Bm)/(Rn−Rm) ・・・(1)
またこの比の値kを係数として、休止時間中のRTC計数部8のカウント数に乗じることによって基準クロック計数部5の計数値を推定すると、次式のようになる。
Bw=k×(Rw−Rn)+Bn ・・・(2)
ここで、時刻nでCPU9がストップ信号を出力し、そのことによってRF電源12が遮断されて、基準クロック信号の発生が停止し、時刻wでストップ信号が解除されて、RF電源12が通電されて、TCXO4が基準クロック信号を発生するものとする。
前記C/Aコード位相のずれに相当する基準クロック計数部のクロック数は、休止時間中の低周波クロック回路のずれた計数値と等価的に等しいとみなすことができ、単位時間あたりの低周波クロックのずれを求めることでkの値を補正することができる。計数値のずれをD、C/Aコード位相の観測による基準クロック計数部の計数値をBp′、低周波クロックにより補正された基準クロック計数部の計数値をBpとする。
D=Bp′−Bp ・・・(3)
また単位時間当たりの低周波クロックのずれ量dは、
d=D/(Rw−Rn) ・・・(4)
この単位時間当たりの低周波クロックのずれ量dにより次回の間欠動作時のk値を補正する。
k′=k+d ・・・(5)
次回の間欠動作からの復帰時には、(2)式のkの値の代わりにk′の値を用いることで低周波クロックの間欠動作中のずれを補正し、より高精度に基準クロック計数値の補間を行うことができる。
D=Bx−By ・・・(3′)
この(3′)式に(3)式を代用することにより、複数衛星による測位に基づく測位系時刻により低周波クロックのずれを補正し、高精度に基準クロック計数値の補間を行うことができる。
D=Ba−Bb ・・・(3″)
この(3″)式を(3)式に代用することにより、複数衛星による測位に基づく測位系時刻により低周波クロックのずれを補正し、高精度に基準クロック計数値の補間を行うことができる。
図3は制御部のブロック図であり、図4・図5は、図3中の各信号のタイミングチャートである。
この図4に示すように、基準クロック信号計数部5は計数値が1ずつ増加していく。またRTC計数部8の計数値も1ずつ増加していく。図3に示したように、分周器7から出力される低周波クロック信号がラッチ信号であり、この立ち上がりで、基準クロック計数部5の計数値がラッチ46にラッチされる。
この図5に示すように、まず、CPU9はデータバス上に補間データを乗せ、書き込み信号を出力する。このことにより補間データが補間レジスタ49に書き込まれる。また、ロード制御回路50は上記書き込み信号を受けたことにより、ラッチ信号をロード信号として基準クロック計数部5へ与える状態となる。したがって、その後発生されるロード信号によって、補間レジスタ49の値が基準クロック計数部5にロードされる。
図6(a)は間欠動作時の消費電流の計算モデルを示している。また、図6(b)は、本実施形態における間欠動作の際に、基準クロック信号発生回路を停止状態にした場合の平均消費電流を示している。また、図6(c)は引用文献1のように、基準クロック信号発生回路を動作させたままその他の回路を休止状態にして消費電力を抑制した場合(以下、従来例という。)の平均消費電流を示している。図7はこの図6(b)(c)の平均電流について、それをグラフとして表したものである。
また、図6(b),(c)において、「クロックずれ」は休止状態からの復帰時に基準クロック計数部5に計数値を復元した際の、連続動作させた場合の正確な計数値からの誤差である。
2 アンテナ
3 ディジタルベースバンド信号処理部
4 温度補償型水晶発振器(TCXO)
5 基準クロック計数部
6 水晶発振器(XO)
7 分周器
8 RTC計数部
9 CPU
10 ディジタル処理回路部
11 RTC部
12 RF電源
45 時刻レジスタ
46 ラッチ
49 補間レジスタ
50 ロード制御回路
51 比較器
Claims (5)
- 測位用信号の処理に用いられる基準信号である第1のクロック信号を発生する基準クロック信号発生回路と、該第1のクロック信号を計数する基準クロック計数部と、前記第1のクロック信号とは独立し、前記第1のクロック信号の周波数より低い周波数である第2のクロック信号を供給する低周波クロック信号発生回路と、前記測位用信号を受信する受信部と、前記測位用信号を基に測位演算を行う演算処理部とを有する測位用信号受信装置において、
前記低周波クロック信号発生回路を動作させたまま、前記基準クロック信号発生回路の動作を所定の休止時間だけ休止状態にし、且つ休止時間終了後に前記休止状態から復帰させる間欠動作を繰り返す間欠動作制御手段と、
前記休止時間前の所定時間での、前記第1のクロック信号のカウント数と前記第2のクロック信号のカウント数とのカウント比を求めるカウント比決定手段と、
前記カウント比および、前記休止時間での低周波クロック発生回路の第2のクロック信号のカウント数から、前記休止時間での基準クロック発生回路の第1のクロック信号の擬似カウント数を求め、且つ前記休止時間終了時の前記基準クロック計数部の計数値を、前記擬似カウント数で補間する基準クロック計数値補間手段とを備えたことを特徴とする測位用信号受信装置。 - 前記カウント比決定手段は、前記所定時間を、前記休止時間の直前の時間とし、前記第2のクロック信号のカウント数に対する前記第1のクロック信号のカウント数の比を求め、前記基準クロック補間手段は、前記休止時間での第2のクロック信号の前記カウント数に前記カウント比を乗じた値を前記擬似カウント数とする請求項1に記載の測位用信号受信装置。
- 前記休止状態からの復帰後、前記基準クロック計数部の計数値に対応する受信機側の時刻と、前記測位用信号を送信する衛星の軌道情報と、に基づいて、当該衛星から受信点までの計算距離に応じた前記測位用信号のコード位相を推測し、当該推測によるコード位相と前記測位用信号の観測によるコード位相との差を求め、当該コード位相の差に相当する前記基準クロック計数部のオフセット分だけ当該基準クロック計数部の計数値を補正する基準クロック計数値補正手段、を備えた請求項1または2に記載の測位用信号受信装置。
- 前記休止状態からの復帰後、複数の衛星からの前記測位用信号をそれぞれ受信して測位演算を行い、受信点の位置とともに測位系の時刻を求める測位手段と、
前記基準クロック計数部の計数値に対応する受信機側の時刻と前記測位手段により求めた前記測位系の時刻との差を求め、当該時刻の差に相当する前記基準クロック計数部のオフセット分だけ当該基準クロック計数部の計数値を補正する基準クロック計数値補正手段と、を備えた請求項1または2に記載の測位用信号受信装置。 - 外部からの制御コマンドをシリアル入力部で受け付けるとともに、前記制御コマンドの先頭ビットを検知して前記基準クロック信号発生回路を休止状態から復帰させる復帰処理を行い、該復帰処理終了後に前記制御コマンドに含まれる制御コードの受付状態となる制御コマンド受動部を備え、
前記起動処理を行う制御コマンドは、前記先頭ビットから一定ビット数以上後方から始まるビット列が有意な制御コードである請求項1〜4のいずれかに記載の測位用信号受信装置。
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