JP2008164323A - 位置検出装置および位置検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 測定開始時間管理部7は、衛星から送信される航法メッセージの第1番目から第5番目までの5個のサブフレームデータの送信の実時間を記憶する送信タイミング記録フォルダを有し、その送信タイミング記録フォルダに記憶されている5個のサブフレームデータの送信の実時間および時計部9の現在時間に基づいて、位置情報の取得に必要な、第1番目から第3番目までの3個のサブフレームデータを受信する際に、未取得のサブフレームデータがあったときは、そのサブフレームデータを受信するために、RF制御部6を介して衛星信号処理部4を動作状態に制御する。
【選択図】 図1
Description
例えば、ある提案のGPS航法装置においては、エフェメリスのデータをサブフレーム単位に分割収集し、メモリに保存することによって、データ収集に要する時間を短くするようになっている。具体的には、サブフレーム収集フラグを設けて、サブフレームの収集に応じてこのフラグを1(有効)にセットする。したがって、一度収集したサブフレームであるか否かをフラグで判定するので、そのサブフレームを再度収集する必要がなくなり、収集する時間を短縮できる。(特許文献1参照)
また、ある提案のGPS受信機においては、複数のチャンネルを持つ検波部と、検波部で復調した衛星から送信される航法メッセージを収集するメッセージ収集部と、収集したメッセージを解析するメッセージ解析部と、伝搬時間と衛星の位置から受信機の位置を算出する測位部と、各チャンネルのメッセージ収集部に対して航法メッセージを走査するタイミングを指定するタイミング指定部とを備え、1チャンネル以上で航法メッセージを収集した場合に、他のチャンネルに対してメッセージの収集タイミングを指定する。したがって、GPS衛星から送信される航法メッセージの先頭を示すビットパターンであるプリアンブルパターンを早く検出し、すべてのチャンネルでプリアンブルパターンを検出するまでの時間を短縮し、航法メッセージをすばやく収集することにより、測位不能時間を短縮する。(特許文献2参照)
また、ある提案のGPS受信装置においては、複数のチャンネルにおいてそれぞれGPS衛星を捕捉することができ、その捕捉したGPS衛星からの衛星データから取り出した時刻情報と、GPS受信装置側にて計時した現在時刻とに基づいて、GPS衛星と現在位置(GPS受信装置の位置)との間の距離を測定する。また衛星データに含まれる詳細軌道情報(エフェメリス)を取り出して衛星位置を計算し、さらに測定した距離を加味して、GPS受信装置の位置を算出する。これにより、衛星データとの同期確立を早期に行えるようにし、測位を開始するまでの時間を短縮する。(特許文献3参照)
また、ある提案の位置検出装置においては、GPS受信機で受信したGPS衛星からのデータは、メインフレーム、サブフレーム、ワードという階層構造となっており、各ワードチェックにチェック用のパリティビットが組み込まれているので、GPS受信機では、各ワード毎にパリティビットを行い、受信したサブフレームで何ワードがパリティチェックでMGとなったか出力する。受信判定部では、パリティチェックMGの数により、データ受信可能状態か判定する。データ受信不可能と判定した場合においては、制御部においてデータ収集のための連続通電をオフとし、一定時間経過してから再度データ収集のためにスイッチをオンとして、メイン電源を通電させる。これにより、衛星軌道情報を取得するために連続通電する場合に、受信環境が悪いとデータ収集に長い時間が必要となり、無駄な電力を消費することを回避する。(特許文献4参照)
本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、コイン型電池やその他の小型の電池を電源として使用した場合でも、無駄な電力消費を回避して、電池の著しい電圧降下が発生して装置が機能停止になるような事態を招くことなく、衛星からのGPS信号を確実に受信して現在位置を検出できるようにすることを目的とする。
現在時間を計時する計時手段と、前記記憶手段に記憶されているm個のサブフレームデータの送信の実時間および前記計時手段の現在時間に基づいて、m個のサブフレームデータのうち未取得のサブフレームデータを受信するために受信手段を動作状態に制御する受信制御手段と、を備えたことを特徴とする。
この場合において、請求項2に記載したように、前記受信制御手段は、少なくとも1つの未取得のサブフレームデータを受信するために前記受信手段を間欠的に動作状態に制御することを特徴とする。
この場合において、請求項4に記載したように、前記ステップCは、少なくとも1つの未取得のサブフレームデータを受信するために前記受信手段を間欠的に動作状態に制御することを特徴とする。
図4のフローチャートにおいて、まずイニシャライズ処理がなされ、装置内のレジスタ、フラグ及びメモリの内容が初期化される(ステップS1)。この後、現在位置の測定指示が外部よりなされた否か判別し(ステップS2)、指示がなされていないなら、現在位置測定以外のその他の処理がなされ(ステップS3)、再びステップS1の処理に戻る。
一方、同期が確立しない場合、これは受信環境が悪い場合等が考えられるが、この状態が所定時間経過したか否か判別し(ステップS11)、所定時間経過したと判別された場合はRF、BBの電源をオフして(ステップS12)、ステップS2に戻り、再び測定指示がなされるのを待つ。つまり、現在位置測定処理を中止する。
また、ステップS10にて取得される時刻として衛星からの時刻を用いる場合は、ステップS13の処理を先に行い、取得したサブフレームに含まれる衛星時刻を抽出するという処理にしても良い。
つまり、ステップS14の処理の後、取得されたサブフレーム番号が位置情報の取得に必要な3つのサブフレーム#1〜#3の番号「1」、「2」、「3」であるか否か判別する(ステップS15)。取得できなかったサブフレームがあったときは、その未取得のサブフレーム番号をストアする(ステップS16)。例えば、図7に示すように、サブフレーム#2だけが取得できて、サブフレーム#1、#3が取得できなかった場合には、サブフレーム番号1、3をストアする。一方、3つのサブフレーム#1〜#3の番号を取得した場合には、その取得されたサブフレーム#1〜#3のデータをデコードすることにより現在位置情報を演算する(ステップS17)。そして、RF、BBの電源をオフする(ステップS18)。
一方、ステップS16において、未取得のサブフレーム番号をストアした後は、ステップS18に進み、RF、BBの電源をオフする。
そしてこのS18の処理の後は、ステップS2に戻り、再び測定開始指示が為されるのを待つ。
以上が事前測定処理の動作である。
この場合は図4のステップS4から、図6のステップS19の処理に進む。この処理において、時計部7にて計時された現時刻を取得する。続いてこの取得された現時刻、そしてストアされているサブフレーム番号及びサブフレーム開始時刻、さらにオフセット時間に基づいて、未取得のサブフレームを取得するためにRF、BBをオンすべき時刻を算出する(ステップS20)。
もちろんこのオンすべき時刻の算出方法は上記方法に限るものではない。ストアされたサブフレーム番号、サブフレーム開始時刻から、そのフレームにおけるサブフレーム#1の開始時刻をまず算出し、この時刻と現時刻とからこの後にくる未取得のサブフレームの開始時刻を算出するようにしてもよい。
ここにおいて同期が確立したと判断されると、未取得のサブフレームの情報を取得して、新たに取得したサブフレームのデータをデコードする(ステップS25)。図7の例では、サブフレーム#1およびサブフレーム#3のデータをデコードする。この後、3つのサブフレーム#1〜#3を取得したか否かを判別し(ステップS26)、取得できないサブフレームがあったときは、RF、BBの電源をオフする(ステップS27)。ステップS26において、サブフレーム#1〜#3を取得した場合には、現在位置情報を演算する(ステップS29)。そして、RF、BBの電源をオフする(ステップS27)。この後ステップS2に戻り、再び測定指示がなされるのを待つ。
一方、受信環境が悪い場合等で同期が確立しない場合、これが所定時間経過したか否か判別し(ステップS28)、所定時間経過したと判別された場合は、そのままS27に進んでBBの電源をオフする。つまり、現在位置測定処理を中止する。
したがって、コイン型電池やその他の小型の電池を電源として使用した場合でも、無駄な電力消費を回避して、電池の著しい電圧降下が発生して装置が機能停止になるような事態を招くことなく、衛星からのGPS信号を確実に受信して現在位置を検出できる。
したがって、上記実施形態の位置検出装置および位置検出方法によれば、電力消費を必要最小限にして、電池の著しい電圧降下が発生して装置が機能停止になるような事態を招くことがない。
2 高周波処理部
3 GPS信号処理部
4 衛星信号処理部
5 位置演算部
6 RF制御部
7 測定開始時間管理部
8 必要データ割り出し部
9 時計部
Claims (4)
- 衛星から送信される航法メッセージの第1番目から第m番目までのm個のサブフレームデータの送信の実時間を記憶する記憶手段と、
現在時間を計時する計時手段と、
前記記憶手段に記憶されているm個のサブフレームデータの送信の実時間および前記計時手段の現在時間に基づいて、m個のサブフレームデータのうち未取得のサブフレームデータを受信するために受信手段を動作状態に制御する受信制御手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。 - 前記受信制御手段は、少なくとも1つの未取得のサブフレームデータを受信するために前記受信手段を間欠的に動作状態に制御することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 衛星から送信される航法メッセージの第1番目から第m番目までのm個のサブフレームデータの送信の実時間を記憶手段に記憶するステップAと、
現在時間を計時するステップBと、
前記記憶手段に記憶されているm個のサブフレームデータの送信の実時間および前記ステップBによって計時される現在時間に基づいて、m個のサブフレームデータのうち未取得のサブフレームデータを受信するために受信手段を動作状態に制御するステップCと、
を実行することを特徴とする位置検出方法。 - 前記ステップCは、少なくとも1つの未取得のサブフレームデータを受信するために前記受信手段を間欠的に動作状態に制御することを特徴とする請求項3に記載の位置検出方法。
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