JP2010232994A - 情報処理装置、ｇｐｓアンテナ受信方法およびｇｐｓアンテナ受信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】装置の姿勢の変化に関係なくＧＰＳ衛星からの電波を受信可能な情報処理装置、ＧＰＳアンテナ受信方法およびＧＰＳアンテナ受信プログラムを得ること。
【解決手段】情報処理装置１０は、筐体のそれぞれ異なった面にＧＰＳアンテナ１１を配置している。姿勢変化検出手段１２は筐体の姿勢の変化を逐次検出する。比較手段１３は、検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき複数のＧＰＳアンテナ１１の受信レベルを比較する。アンテナ切替手段１４は、この比較結果に応じて受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＧＰＳアンテナを用いてＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ装置を備えた情報処理装置、ＧＰＳアンテナ受信方法およびＧＰＳアンテナ受信プログラムに関する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波をＧＰＳアンテナ装置で受信し、解析すると、その測定地点の緯度、経度、高度といった位置情報を取得することができる。このため、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯型の情報処理装置にＧＰＳアンテナ装置を取り付けておくと、その装置の現在位置を簡単に判別することができる。たとえばラップトップ型のような小型のコンピュータも、ＧＰＳアンテナ装置を内蔵し、あるいはＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続して、各種の用途に利用するようになっている。

ＧＰＳアンテナ装置は天空に存在する複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信する。このため、情報処理装置にＧＰＳアンテナ装置が取り付けられていても、これが天空の方向に向いていなければＧＰＳ衛星からの電波を受信することができない。そこで、ＧＰＳアンテナを装備した二輪車用姿勢保持装置では、車体の傾斜時にＧＰＳアンテナ装置の受信感度が低下するという問題を解決する技術を本発明の第１の関連技術として提案している（たとえば特許文献１参照）。

この第１の関連技術では、車体の傾斜角度を検出して、姿勢制御部がこの傾斜角度と等しい角度だけ逆方向にＧＰＳアンテナ装置を取り付けた回転部を回転させる。たとえば車体の荷台部分が後輪の地面との接地部分に対して角度θだけ時計方向に傾いたとすると、この荷台部分に取り付けた回転部がこれを検知して角度θだけ反時計方向に回転する。このような角度補正機構により、回転部に取り付けたＧＰＳアンテナ装置は車体が傾斜しても常に天空方向を向くことになる。

しかしながら、このような角度補正機構は歯車やモータを必要とし大型になるので、小型の情報処理装置に取り付けることは困難である。

一方、複数のアンテナを用意し、方位センサの出力を用いてこれらのアンテナの指向性を制御する第２の関連技術が存在している（たとえば特許文献２参照）。この第２の関連技術では、筐体の一側面と垂直に複数本のアンテナからなるアレイアンテナを配置している。そして、移動端末の方位または傾きを方位センサで検出して、位相変化量を決定し、可変位相回路を用いてアレイアンテナの指向性を制御するようにしている。

特開２００１−０２７６６６号公報（第００１７段落、図３、図５） 特開２００４−０６４７４１号公報（第０００７段落、第００３３段落、図１〜図３）

しかしながら、この第３の関連技術は移動端末が受信する電波のうちで、ビルや山の存在により反射して入力されるノイズを除去するための指向特性を持たせるためのものである。ＧＰＳ衛星からの電波は、天空から直接受信するものである。したがって、ＧＰＳ衛星が見えない方向にアンテナが向けばＧＰＳ衛星からの電波が受信できなくなり、可変位相回路を用いる第３の関連技術の適用の余地はない。

そこで本発明の目的は、装置の姿勢の変化に関係なくＧＰＳ衛星からの電波を受信可能な情報処理装置、ＧＰＳアンテナ受信方法およびＧＰＳアンテナ受信プログラムを提供することにある。

本発明では、（イ）筐体のそれぞれ異なった面に配置され、同一のＧＰＳ衛星からの受信角度範囲を互いに異ならせた複数のＧＰＳアンテナと、（ロ）前記した筐体の姿勢の変化を逐次検出する姿勢変化検出手段と、（ハ）この姿勢変化検出手段の検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記した複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較手段と、（ニ）この比較手段の比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替手段とを情報処理装置が具備する。

また、本発明では、（イ）複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する姿勢変化検出ステップと、（ロ）この姿勢変化検出ステップで検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記した複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較ステップと、（ハ）この比較ステップによる比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替ステップと、（ニ）このアンテナ切替ステップによる切り替えに応じて、前記した複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える表示内容切替ステップとをＧＰＳアンテナ受信方法が具備する。

更に本発明では、コンピュータに、ＧＰＳアンテナ受信プログラムとして、（イ）複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する姿勢変化検出処理と、（ロ）この姿勢変化検出処理で検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記した複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較処理と、（ハ）この比較処理による比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替処理と、（ニ）このアンテナ切替処理による切り替えに応じて、前記した複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える表示内容切替処理とを実行させる。

以上説明したように本発明によれば、筐体の姿勢の変化を逐次検出して、姿勢の変化が所定のしきい値を超えたときに、筐体のそれぞれ異なった面に配置された複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較している。このため、ＧＰＳアンテナが複数配置されていても、これらを常時動作状態に置く必要がなく、電力消費の節減が可能である。また、これら複数のＧＰＳアンテナは筐体のそれぞれ異なった面に配置され、同一のＧＰＳ衛星からの受信角度範囲を互いに異ならせている。したがって、同一面に複数のアンテナを配置する場合と異なり、姿勢の大きな変化に対しても天空からのＧＰＳ衛星の電波を受信できる可能性がはるかに高くなる。

本発明の情報処理装置のクレーム対応図である。 本発明のＧＰＳアンテナ受信方法のクレーム対応図である。 本発明のＧＰＳアンテナ受信プログラムのクレーム対応図である。 本発明の実施の形態による情報処理装置の第１の配置状態を示す斜視図である。 本実施の形態の情報処理装置の第２の配置状態を示す斜視図である。 本実施の形態の情報処理装置の回路構成の要部を表わしたブロック図である。 本実施の形態の情報処理装置における設定値記憶部の設定処理の様子を表わした流れ図である。 本実施の形態における設定値記憶部の設定内容の一例を表わした説明図である。 本実施の形態における設定値記憶部の設定内容に基づいた情報処理装置の制御の様子を表わした流れ図である。 本発明の第１の変形例としての情報処理システムの構成を表わしたシステム構成図である。 本発明の第２の変形例としての情報処理システムの構成を表わしたシステム構成図である。

図１は、本発明の情報処理装置のクレーム対応図を示したものである。本発明の情報処理装置１０は、複数のＧＰＳアンテナ１１と、姿勢変化検出手段１２と、比較手段１３と、アンテナ切替手段１４を備えている。ここで、複数のＧＰＳアンテナ１１は、筐体のそれぞれ異なった面に配置され、同一のＧＰＳ衛星からの受信角度範囲を互いに異ならせている。姿勢変化検出手段１２は筐体の姿勢の変化を逐次検出する。比較手段１３は、姿勢変化検出手段１２の検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき複数のＧＰＳアンテナ１１の受信レベルを比較する。アンテナ切替手段１４は、比較手段１３の比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替える。

図２は、本発明のＧＰＳアンテナ受信方法のクレーム対応図を示したものである。本発明のＧＰＳアンテナ受信方法２０は、姿勢変化検出ステップ２１と、比較ステップ２２と、アンテナ切替ステップ２３と、表示内容切替ステップ２４を備えている。ここで、姿勢変化検出ステップ２１では複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する。比較ステップ２２では、姿勢変化検出ステップ２１で検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記した複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する。アンテナ切替ステップ２３では、比較ステップ２２による比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替える。表示内容切替ステップ２４では、アンテナ切替ステップ２３による切り替えに応じて、前記した複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える。

図３は、本発明のＧＰＳアンテナ受信プログラムのクレーム対応図を示したものである。本発明のＧＰＳアンテナ受信プログラム３０は、コンピュータに、姿勢変化検出処理３１と、比較処理３２と、アンテナ切替処理３３と、表示内容切替処理３４とを実行させるようにしている。ここで、姿勢変化検出処理３１では、複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する。比較処理３２では、姿勢変化検出処理３１で検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記した複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する。アンテナ切替処理３３では、比較処理３２による比較結果に応じて前記した複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替える。表示内容切替処理３４では、アンテナ切替処理３３による切り替えに応じて、前記した複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える。

＜発明の実施の形態＞

次に本発明の実施の形態を説明する。

図４は、本発明の実施の形態によるＧＰＳアンテナ装置を備えた情報処理装置の外観を表わしたものである。本実施の形態の情報処理装置１００は、携帯電話機やＰＤＡ（あるいはＰＨＳ（Personal Handyphone System）のように片手で操作できる大きさの携帯端末である。この情報処理装置１００は、横に細長い直方体の形状をしている。装置本体１０１の前面１０２には、矩形状で横長のメイン表示部１０３が大きな面積を占めて配置されている。前面１０２における図でその上端部とメイン表示部１０３の上端部の間には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示素子からなる第１のサブ表示部１０４が配置されている。また、前面１０２における図で左端部とメイン表示部１０３の左端部と間には、同じくＬＥＤ等の表示素子からなる第２のサブ表示部１０５が配置されている。装置本体１０１の上面１０６には、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７が埋設されている。また、装置本体１０１の左側面１０８には、第２のＧＰＳアンテナ素子１０９が埋設されている。更に、装置本体１０１内部の所定位置には３軸加速度センサ１１２が配置されている。

メイン表示部１０３は、液晶ディスプレイあるいはＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイによって構成されており、その表示面にタッチパネル１１１を配置した構造となっている。ユーザはディスプレイの表示内容に従って図示しない指やポインタを用いて画面の所定箇所を押下したり線を描く（ドロー）ことで、各種のデータの入力を行うことができる。第１および第２のサブ表示部１０４、１０５は、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７あるいは第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信状態を、これらの点滅の状態あるいは色の変化で表示するようになっている。

第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９は、それぞれの配置方向が９０度異なり、図示しないＧＰＳ衛星から受信できる電波の受信角度範囲（指向性）１１３、１１４がこれに伴って相違している。第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９は、これらの配置された装置本体１０１の上面あるいは側面が水平面と一致するとき、仰角９０度に対して最大利得を得ることができる。３軸加速度センサ１１２は、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向の加速度についての方向成分および周波数成分を検出するデバイスである。ここでＹ軸は地面に垂直な方向であり、地球周回軌道上にあるＧＰＳ衛星の存在する天空方向とほぼ一致する。Ｘ軸方向は地面と平行な面におけるメイン表示部１０３を構成する長辺または短辺と一致する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸およびＹ軸によって形成される面と垂直な方向である。３軸加速度センサ１１２によって、装置本体１０１の傾斜方向や速さあるいは加速度を検知することで、その移動や回転を検出可能である。

図５は、情報処理装置を図４の状態から９０度回転させて使用する状態を示したものである。本実施の形態の情報処理装置１００は、図４に示したように装置本体１０１を横長に配置した状態で使用することができるだけでなく、図５に示すように第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の配置された左側面１０８を上面にした配置状態で使用することもできる。情報処理装置１００が図４に示したように横長に配置された状態を第１の配置状態と呼び、図５に示したように縦長に配置された状態を第２の配置状態と呼ぶことにする。

３軸加速度センサ１１２は、情報処理装置１００の現在の姿勢が第１の配置状態となっているか、あるいは第２の配置状態となっているかを検知することができる。したがって、情報処理装置１００は検知した配置状態に応じてメイン表示部１０３に表示される「ＡＢＣＤＥ」等の表示内容の表示の向きを変えることができる。また、情報処理装置１００は現在の姿勢でＧＰＳ衛星から到来する電波が２種類の受信角度範囲１１３、１１４のいずれにより適合するかを判別するようになっている。この判別には、３軸加速度センサ１１２の検出出力だけでなく、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の双方におけるＧＰＳ衛星からの受信強度を用いることができる。情報処理装置１００は、この判別結果から第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９のうちの受信に適する方を選択して使用することになる。

図６は、情報処理装置の回路構成の要部を表わしたものである。図４および図５と共に説明する。

情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１およびＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ１２２を格納した主制御部１２３を備えている。ここで、メモリ１２２には、この情報処理装置１００の制御を行うための制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ１２１はこの制御プログラムを実行することで、装置本体１０１内でデータバス等のバス１２４に接続された次に示す各部に対して制御命令を発行してこれらの制御を行う。

ＧＰＳ受信制御部１２５は、現在地情報を出力するためのＧＰＳに関する各種の制御を行うようになっている。このため、ＧＰＳ受信制御部１２５の図示しない２つのポートには前記したＧＰＳ衛星からの電波を受信する第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９が接続されている。また、ＧＰＳ受信制御部１２５にはＧＰＳ信号処理部１２６、比較検出部１２７およびアンテナ切替部１２８が配置されている。ここでＧＰＳ信号処理部１２６は、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７あるいは第２のＧＰＳアンテナ素子１０９から得られる受信電波を復調して復号化する。比較検出部１２７は、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９から得られる電波の強度を検出する。アンテナ切替部１２８は、比較検出部１２７の検出結果を使用して、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９のうちの一方を動作状態におくためのスイッチである。

メイン表示部表示制御部１３１は、メイン表示部１０３に表示する文字や画像情報を制御するグラフィクスコントローラである。タッチパネル入力処理部１３２は、メイン表示部１０３の上に配置されたタッチパネル１１１に対する座標入力を受け付けて処理するようになっている。サブ表示部制御部１３３は、第１のサブ表示部１０４と第２のサブ表示部１０５の表示制御を行うようになっている。たとえば、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７がアンテナ切替部１２８によって選択されている状態では、第１のサブ表示部１０４が点灯状態となり、第２のサブ表示部１０５が消灯状態となる。第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信状態の良否を色で表示するようにしてもよい。

加速度センサ入力処理部１３４は、３軸加速度センサ１１２からその検出結果を入力するようになっている。この検出結果を用いて３軸加速度センサ１１２の判別する装置本体１０１の姿勢から、第１および第２のＧＰＳアンテナ素子１０７、１０９のいずれが天空の方向に向いているかを判別することができる。メイン表示部表示制御部１３１は、この判別結果に応じてメイン表示部１０３に表示する文字や画像情報の表示の向きを切り替えることができる。この切り替えは、メイン表示部１０３の表示枠を構成する矩形の一辺を基準位置として、時計回りまたは反時計回りに９０度、１８０度あるいは２７０度のいずれかの回転角度となる。設定値記憶部１３６は、情報処理装置１００の制御に必要な各種のしきい値等の設定値を記憶する不揮発性メモリである。設定値記憶部１３６の記憶する設定値については、後に詳しく説明する。

主制御部１２３によって制御を受けるその他の回路装置は、情報処理装置基本回路部１３７として一括して表示している。たとえば本実施の形態の情報処理装置１００が携帯電話機であるとすると、図示しない無線基地局と通信を行う通信制御部や、送受話のための回路が情報処理装置基本回路部１３７に含まれる。情報処理装置基本回路部１３７に、静止画や動画を撮影するカメラ機能や、テレビジョンやラジオを受信したり、インターネットを閲覧する機能が含まれていてもよい。更にＧＰＳにより取得した位置情報を用いたアプリケーションソフトウェアを用いたナビゲーション機能といったソフトウェアにより実現する回路部品も情報処理装置基本回路部１３７に含まれていてもよい。

このように、情報処理装置１００を構成する各部の少なくとも一部は、必ずしもハードウェアとして構成されている必要はない。ＣＰＵ１２１がメモリ１２２に格納された制御プログラムを実行することで、主制御部１２３がソフトウェア的な回路の幾つかを構成してもよい。また、本実施の形態の情報処理装置１００ではＣＰＵ１２１が情報処理装置１００の全体的な制御を行っているが、細部については図示しない他のＣＰＵが制御を行うようにしてもよいことはもちろんである。

図７は、以上のような構成となった情報処理装置における設定値記憶部の設定処理の様子を表わしたものである。図４〜図６と共に説明する。

まず、ユーザは情報処理装置１００のメイン表示部１０３にメニュー画面を表示させた状態で（ステップＳ２０１）、この中から設定値登録モードを選択する（ステップＳ２０２：Ｙ）。これにより、次に説明する各種の項目について設定値を登録する手順が開始する。なお、ユーザが設定値登録モード以外のモードを選択した場合には（ステップＳ２０２：Ｎ、ステップＳ２０３：Ｙ）、その選択したモードが実行されて（ステップＳ２０４）、処理が終了することになる（エンド）。

設定値登録モードが選択された場合には（ステップＳ２０２：Ｙ）、まず「加速度（角速度）」、「変化時間」および「比較結果継続時間」の設定が行われる（ステップＳ２０５）。これらの設定に際しては、メイン表示部１０３に３軸加速度センサ１１２によって測定される加速度（角速度）、変化時間および比較結果継続時間の現在のしきい値の設定内容が表示される。ここで、設定対象としての「加速度（角速度）」とは、情報処理装置１００をユーザが第１の配置状態（図４参照）から第２の配置状態（図５参照）に、あるいはその逆に切り替えたときの変化を示す加速度あるいは角速度のしきい値をいう。しきい値は、たとえばＸ，Ｙ，Ｚのそれぞれの軸方向の加速度であってもよいし、角速度であってもよい。加速度の単位は、メートル毎秒毎秒（ｍ／ｓ²）やジー（Ｇ）あるいはラジアン毎秒毎秒（rad/s²)等を用いることができる。「変化時間」とは、加速度がそのしきい値以上で変化する時間の長さ（秒)についてのしきい値である。また、「比較結果継続時間」とは第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベルについて同一の比較結果が継続する時間(秒)についてのしきい値をいう。

設定値記憶部１３６には、工場出荷時にデフォルト値が記憶されている。したがって、ユーザが情報処理装置１００を購入後に「加速度（角速度）」、「変化時間」および「比較結果継続時間」の設定を行う場合には、これらのデフォルト値が読み出されてメイン表示部１０３に表示される。それ以外の場合には、ユーザが前回登録した値が設定値記憶部１３６に登録されているので、これらが読み出されてメイン表示部１０３に表示される。デフォルト値は、情報処理装置１００の設計の段階で各種の実験によって導き出した値である。ユーザはタッチパネル１１１あるいは情報処理装置基本回路部１３７に備えられた図示しないキースイッチを操作することで、メイン表示部１０３に表示された現在の設定内容を適宜変更することができる。現状の設定内容で特に問題がない場合には数値の訂正を行う必要はない。図示しないがメイン表示部１０３には、「次へ」と「戻る」の各ボタンが表示されており、ユーザがタッチパネル１１１の該当個所を押下することで、次の設定内容の表示画面に進んだり、１段階前の表示画面に戻ることができる。

「加速度（角速度）」、「変化時間」および「比較結果継続時間」に関する設定画面の状態からユーザが「次へ」ボタンを押下すると、ステップＳ２０６に進んでメイン表示部１０３の表示方向の設定が行われる画面が表示される。この設定では、ユーザが第１の配置状態（図４参照）と第２の配置状態（図５参照）のいずれを情報処理装置１００の電源投入時に使用するかを定める。工場出荷時は第１の配置状態がプリセットされている。情報処理装置１００の電源投入時に第２の配置状態を主に使用する場合、これをその内容に切り替えることになる。

メイン表示部１０３の表示方向に関する設定画面の状態からユーザが「次へ」ボタンを押下すると、ステップＳ２０７に進んでメイン表示部１０３にアンテナの初期設定に関する画面が表示される。ここでは、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７あるいは第２のＧＰＳアンテナ素子１０９のいずれを最初に選択して受信するかの設定が行われる。メイン表示部１０３が第１の配置状態（図４参照）にプリセットされるのに対応して、プリセット値は第１のＧＰＳアンテナ素子１０７で最初に受信するように設定されている。ユーザは現在の設定値を変更することができる。

アンテナの初期設定に関する設定画面の状態からユーザが「次へ」ボタンを押下すると、ステップＳ２０８に進んでサブ表示部の初期設定に関する画面が表示される。ここでは、第１のサブ表示部１０４と第２のサブ表示部１０５の表示態様に関する初期設定が行われる。第１のサブ表示部１０４は、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７が受信動作を行っているかやその受信レベルを表わすために設けられている。また、第２のサブ表示部１０５は、第２のＧＰＳアンテナ素子１０９が受信動作を行っているやかその受信レベルを表わすために設けられている。そこで、受信動作を行っている状態や受信動作を行っていない状態における表示態様と、受信レベルまで表示することの可否および受信レベルまで表示する場合の表示態様が設定される。プリセット値としては、ＧＰＳ衛星の受信を行っている状態で点灯し、これ以外で消灯する状態に設定されている。信号レベルの強度に応じた表示は行われないようになっている。ユーザは第１または第２のサブ表示部１０４、１０５の点滅の状態や色の変化を指定することで各種の表示形態のうちの所望の形態を指定することができる。もちろん、電力消費の低減という観点から必要度の高くない表示を避けて消灯時間を増やすことも重要である。

サブ表示部の初期設定に関する画面に関する設定画面の状態からユーザが「次へ」ボタンを押下すると、メイン表示部１０３には以上の設定内容で登録するか、あるいは登録をキャンセルするかを問う画面が表示される（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）。ユーザが登録することを選択すると（ステップＳ２０９：Ｙ）、以上の設定内容が設定値記憶部１３６に上書きされて（ステップＳ２１１）、一連の処理が終了する（エンド）。これに対して、ユーザが登録をキャンセルすることを選択すると（ステップＳ２０９：Ｎ、ステップＳ２１０：Ｙ）、設定値記憶部１３６に対する設定内容の上書き処理が行われることなく、一連の処理が終了する（エンド）。この場合には、前に設定値記憶部１３６に格納された設定内容がそのまま存続する。情報処理装置によっては、工場出荷時の設定内容に戻す処理が加えられてもよい。

図８は、以上のようにして設定値を上書きした設定値記憶部の設定内容の一例を表わしたものである。設定値記憶部１３６には、図７のステップＳ２０５〜ステップＳ２０８で上書き処理した内容が記載されている。この例では、加速度のしきい値をＸ，Ｙ，Ｚのそれぞれの軸方向の値として具体的な数値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁で表わしているが、「大」、「中」、「小」というようなおおまかな大きさを示す用語で表記する形で記憶するようにしてもよい。判定時間も具体的な時間(ｓｅｃ)の代わりに、「長」、「短」といった大まかな時間を示す用語で記憶するようにしてもよい。「サブ表示部」の「レベル」とはＧＰＳ衛星から受信した信号のレベルをどのように表示するかの設定内容であり、ここでは「赤」、「黄」、「緑」の３色によって表わすようにしている。先に説明したように電力消費の低減という観点から「レベル」について「表示せず(消灯)」という設定内容にすることも可能である。

図９は、設定値記憶部の設定内容に基づいた情報処理装置の制御の様子を表わしたものである。図４〜図６および図８と共に説明する。ここでは、説明を単純にするために、ユーザが装置本体１０１をＺ−Ｘ面に対し垂直に保持して−Ｚ方向に真っ直ぐ歩いて移動するものとし、方向転換は考えない。また、歩行に伴って情報処理装置１００に実際に生じるロールやピッチ、その他の振動についても、本質的な制御内容ではないので、これらを無視して説明する。

情報処理装置１００の電源が投入されている状態で、主制御部１２３は３軸加速度センサ１１２の計測時点の到来を監視している（ステップＳ２３１）。予め定めた時間が経過して計測時点が到来すると（Ｙ）、加速度センサ入力処理部１３４は、３軸加速度センサ１１２からその検出結果を入力する（ステップＳ２３２）。そして、Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれの軸方向の加速度について、設定値記憶部１３６に登録されているしきい値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁と比較して、これらすべての値未満であるかを判別する（ステップＳ２３３）。この結果、検出した値がしきい値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁未満であると判別した場合には（Ｙ）、装置本体１０１の目立った移動や回転が行われていないとして、処理をステップＳ２３１に戻す（リターン）。すなわち、この場合には次の計測時点の到来まで待機することになる。

この一方で、検出した値がしきい値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁のいずれか以上であった場合（ステップＳ２３３：Ｎ）、しきい値を超えるこの判別が設定値記憶部１３６に登録されている変化時間未満しか続かないものであるかを判別する（ステップＳ２３４）。たとえば設定値記憶部１３６に登録されている変化時間が１秒であった場合、この１秒に至る前では（Ｙ）、処理がステップＳ２３２に戻されて３軸加速度センサ１１２から次の検出結果を入力する。そして、検出した値がしきい値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁のいずれか以上となった場合には（ステップＳ２３３：Ｎ）、変化時間の計測を継続する（ステップＳ２３４）。このようにして変化時間が１秒以上となると（Ｎ）、次のステップＳ２３５の処理に進むことになる。これに対して、この例で変化時間が１秒以上となる以前の段階でステップＳ２３３で３軸加速度センサ１１２の検出した値がしきい値Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁のいずれにも到達しなかったとする（ステップＳ２３３：Ｙ）。この場合には、先に説明したように装置本体１０１の目立った移動や回転が行われていないとして、処理をステップＳ２３１に戻す（リターン）。なお、−Ｚ方向に真っ直ぐ定速で歩いて移動している状況では、移動中に想定される加速度は−Ｙ方向の成分が最大となる可能性が大きい。

ステップＳ２３５では、目立った移動や回転が行われたので、装置本体１０１の移動方向あるいは回転方向を特定するための演算処理が行われる。この演算処理は、１秒以上となった変化時間における３軸加速度センサ１１２の総合的なＸ，Ｙ，Ｚの方向の検出結果を用いて行われる。

装置本体１０１の移動方向あるいは回転方向が特定したら、ＧＰＳ受信制御部１２５から第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベルを比較した比較情報を取得する（ステップＳ２３６）。ここでは、現在設定値記憶部１３６に設定しているＧＰＳアンテナによる受信レベルがそれ以外のＧＰＳアンテナによる受信レベル以上であるかの判別が行われる（ステップＳ２３７）。

情報処理装置１００の電源投入時点からＧＰＳアンテナの切り替えが行われていない場合、現在設定しているＧＰＳアンテナとは設定値記憶部１３６に登録されているＧＰＳアンテナ素子のことである。この例では現在設定しているＧＰＳアンテナが第１のＧＰＳアンテナ素子１０７となる。したがって、この例では、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７の受信レベルが第２のＧＰＳアンテナ素子１０９のそれ以上であるかの判別が行われることになる。そうである場合には（Ｙ）、装置本体１０１の移動あるいは回転が判別されたものの初期設定された第１のＧＰＳアンテナ素子１０７でそのまま受信できる状態を維持していることになる。そこで、この場合には処理をステップＳ２３１に戻して（リターン）、次の計測時点の到来まで待機することになる。

これに対して、現在設定された第１のＧＰＳアンテナ素子１０７の受信レベルの方が第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベル未満であった場合には（ステップＳ２３７：Ｎ）、ＧＰＳアンテナの切り替えが必要であるかを判別する（ステップＳ２３８）。具体的には、設定値記憶部１３６に登録されている比較結果継続時間に至らない時間だけ第１のＧＰＳアンテナ素子１０７の受信レベルの方が第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベル未満であった場合は、ＧＰＳアンテナの切り替えを行わない。これは、装置本体１０１の一時的な姿勢の変化を無視する主旨である。

たとえば、比較結果継続時間が２秒間に設定されていたとする。この場合、第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベルの方が大きい状態が２秒間となるまで、処理がステップＳ２３６に戻される（ステップＳ２３８：Ｙ）。そして、２秒間に到達する前に第１のＧＰＳアンテナ素子１０７の受信レベルの方が第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベル未満であるという状態が解消されれば（ステップＳ２３７：Ｙ）、処理がステップＳ２３１に戻されることになる（リターン）。

以上と異なり第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベルの方が大きい状態が２秒以上となった場合には（ステップＳ２３８：Ｎ）、ＧＰＳアンテナの切り替えが考慮の対象となる。そこでこの場合には、３軸加速度センサ１１２から得られた装置本体１０１の移動と回転方向の情報を基にして情報処理装置１００の使用方向と最適なＧＰＳアンテナ素子の判定が行われる（ステップＳ２３９）。そして判定結果を用いて、現在受信に使用しているＧＰＳアンテナを他方のＧＰＳアンテナに切り替える（ステップＳ２４０）。この例では、今まで第１のＧＰＳアンテナ素子１０７が使用されてきたので、受信により有利な第２のＧＰＳアンテナ素子１０９への切り替えが行われる。

次に、ＧＰＳアンテナの切り替えに連動して、第１のサブ表示部１０４と第２のサブ表示部１０５の表示の切り替えが行われる（ステップＳ２４１）。このとき、設定値記憶部１３６に登録されている設定内容が参照される。したがって、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７から第２のＧＰＳアンテナ素子１０９に受信が切り替わる場合には、第１のサブ表示部１０４が点灯状態から消灯状態に変わり、第２のサブ表示部１０５が消灯状態から点灯状態に変わる。また、第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の受信レベルが高い場合には、第２のサブ表示部１０５が緑色に発光することになる。

最後に、メイン表示部１０３の表示方向の配置状態の切り替えが行われて（ステップＳ２４２）、処理をステップＳ２３１に戻す（リターン）。すなわち、表示方向が設定値記憶部１３６による初期設定で第１の配置状態（図４参照）となっており、これ以後変更されていなければ、第２の配置状態（図５参照）に切り替えられることになる。現在の配置状態が第２の配置状態となっている場合には、第１の配置状態への切り替えが行われる。

以上説明した実施の形態の情報処理装置１００では、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９のうちで使用中のものは、第１のサブ表示部１０４と第２のサブ表示部１０５の表示状態で常に確認することができる。また、設定内容によってはＧＰＳアンテナの受信特性も判別することができる。したがって、ユーザは使用中のＧＰＳアンテナの受信特性が良好となるように情報処理装置１００の配置状況を考慮するようになる。また、受信角度範囲１１３、１１４の空間を手で覆うような行為をして電波の受信を劣化させると、情報処理装置１００がこれに応じてＧＰＳアンテナの切り替えや受信レベルの表示を変化させる。したがって、ユーザはどのような操作がＧＰＳアンテナの受信特性を害するかを自然と理解することになり、装置側の注意喚起によって受信に不利な行動を避け、良好な受信感度および利得の維持を図ることができる。

また、本実施の形態では受信や受信のための比較処理に使用しないＧＰＳアンテナの給電を停止することができる。したがって、ＧＰＳアンテナが複数あることによる利得の確保と受信の安定性を維持しつつ、消費電力の増加を最小限に抑制することができる。もちろん、本実施の形態では第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９を備えているので、これらのうちから良好な受信レベルのＧＰＳアンテナを選択することができ、利用することができる。しかも、ＧＰＳアンテナの切り替えに伴って画面表示が自動的に切り替わるので、ユーザが情報処理装置１００の姿勢を変化させたような場合にもこれに容易かつ迅速に対処可能である。

なお、以上説明した実施の形態では第１のＧＰＳアンテナ素子１０７と第２のＧＰＳアンテナ素子１０９の２種類のＧＰＳアンテナを使用したが、これよりも多くＧＰＳアンテナを使用してもよい。この場合、３軸加速度センサ１１２の検出結果を基にして、これら３以上のＧＰＳアンテナのうちから最適なＧＰＳアンテナを選択して使用することになる。

また、本実施の形態ではメイン表示部１０３の表示面にタッチパネル１１１を配置したが、この代わりに各種のキースイッチからなる操作部を配置してもよい。また、第１のＧＰＳアンテナ素子１０７等のＧＰＳアンテナの特性を阻害しないように装置本体１０１にキーボードを接続するようにしてもよい。

更に以上説明した実施の形態ではメイン表示部１０３の他に第１および第２のサブ表示部１０４、１０５を配置したが、これに限るものではない。たとえばメイン表示部１０３のみを配置し、第１および第２のサブ表示部１０４、１０５に対応する領域にＧＰＳアンテナの使用状況を示す表示を行うようにしてもよい。

＜本発明の第１の変形例＞

図１０は、本発明の第１の変形例として、以上説明した実施の形態の情報処理装置を簡易的な構成とした際の情報処理システムの構成を表わしたものである。図１０で図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。

この第１の変形例では、情報処理モジュール３０１と別システム部３０２とで情報処理装置１００Ａを構成している。情報処理モジュール３０１は、主にＧＰＳ衛星３０３（代表的に１つのみ図示。）との関係で情報処理装置１００Ａの制御を行うモジュール化されたデバイスである。この情報処理モジュール３０１には、第１および第２のＧＰＳアンテナ素子１０７、１０９の受信や切り替えに関する処理を行うＧＰＳアンテナ受信制御部３１１が配置されている。ＧＰＳアンテナ受信制御部３１１には、このモジュール専用となる専用マイクロコンピュータ３１２が接続されている。専用マイクロコンピュータ３１２には、第１および第２のサブ表示部１０４、１０５と３軸加速度センサ１１２も接続されており、これらに関するデータ処理を実行するようになっている。

情報処理装置１００Ａ自体は、たとえば携帯電話機やＰＤＡ等のような現実の製品に沿った各種の機能を備えている。このような機能は、専用マイクロコンピュータ３１２に図示しないコネクタを介して接続された別システム部３０２が受け持つようになっている。

このように第１の変形例では、本発明の特徴となる回路部分を情報処理モジュール３０１としてモジュール化した。このため、設計者は既存の回路部分としての別システム部３０２に情報処理モジュール３０１を接続するだけで、第１および第２のＧＰＳアンテナ素子１０７、１０９や３軸加速度センサ１１２を用いた情報処理装置１００Ａに簡単に機能拡張可能である。しかも、この第１の変形例では、情報処理モジュール３０１の処理結果を専用マイクロコンピュータ３１２から別システム部３０２に与えることにしている。この結果、別システム部３０２側に設けられた図示しないメイン表示部１０３の姿勢の変化に対応して、画面の向きを変えるといった制御が可能になる。もちろん、情報処理モジュール３０１側から見れば、その用途に対応させて別システム部３０２を選択使用することで、複数のＧＰＳアンテナを備えた所望の情報処理装置１００Ａを簡易に実現することができる。

しかも、第１の変形例の情報処理装置１００Ａでは、専用マイクロコンピュータ３１２が第１および第２のＧＰＳアンテナ素子１０７、１０９や３軸加速度センサ１１２に関する制御を一括して行う。このため、別システム部３０２自体はＧＰＳアンテナの受信や加速度制御に関するデータ処理の負担を直接担う必要がなく、本来の演算処理やタスクの実行に多くの時間を割くことができる。

＜本発明の第２の変形例＞

図１１は、本発明の第２の変形例としての情報処理システムの構成を表わしたものである。図１１で図６あるいは図１０と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。

この第２の変形例では、情報処理モジュール３０１ＢがＧＰＳアンテナ受信制御部３１１と専用マイクロコンピュータ３１２および３軸加速度センサ１１２から構成されている。情報処理装置１００Ｂは、この情報処理モジュール３０１Ｂと、別筐体部３２１とによって構成されている。別筐体部３２１には、専用マイクロコンピュータ３１２と接続された別システム部３０２と、第１および第２のサブ表示部１０４、１０５ならびに第１および第２のＧＰＳアンテナ素子１０７、１０９が配置されている。

第２の変形例では、このように別筐体部３２１にＧＰＳアンテナ関係の部品と別システム部３０２を配置した。このため、別システム部３０２の性能や特徴に合わせた本数のＧＰＳアンテナを別筐体部３２１として用意することができる。また、情報処理モジュール３０１Ｂと別筐体部３２１をコネクタあるいはケーブルで接続することで、別システム部３０２がＧＰＳアンテナに関して表示機能を必要としている場合に情報処理装置１００Ｂ全体の低コスト化と装置規模極小化に寄与することができる。更にこの変形例でも専用マイクロコンピュータ３１２がＧＰＳアンテナに伴う制御を一括して行う。このため、別筐体部３２１自体はＧＰＳアンテナの受信や加速度制御に関するデータ処理の負担を直接担う必要がなく、本来の演算処理やタスクの実行に多くの時間を割くことができる。

１０、１００、１００Ａ、１００Ｂ 情報処理装置
１１ ＧＰＳアンテナ
１２ 姿勢変化検出手段
１３ 比較手段
１４ アンテナ切替手段
２０ ＧＰＳアンテナ受信方法
２１ 姿勢変化検出ステップ
２２ 比較ステップ
２３ アンテナ切替ステップ
２４ 表示内容切替ステップ
３０ ＧＰＳアンテナ受信プログラム
３１ 姿勢変化検出処理
３２ 比較処理
３３ アンテナ切替処理
３４ 表示内容切替処理
１０３ メイン表示部
１０４ 第１のサブ表示部
１０５ 第２のサブ表示部
１０７ 第１のＧＰＳアンテナ素子
１０９ 第２のＧＰＳアンテナ素子
１２１ ＣＰＵ
１２２ メモリ
１２３ 主制御部
１２５ ＧＰＳ受信制御部
１２６ ＧＰＳ信号処理部
１２７ 比較検出部
１２８ アンテナ切替部
１３１ メイン表示部表示制御部
１３３ サブ表示部制御部
１３６ 設定値記憶部
３０１、３０１Ｂ 情報処理モジュール
３０２ 別システム部
３０３ ＧＰＳ衛星
３１１ ＧＰＳアンテナ受信制御部
３１２ 専用マイクロコンピュータ
３２１ 別筐体部

Claims (7)

1. 筐体のそれぞれ異なった面に配置され、同一のＧＰＳ衛星からの受信角度範囲を互いに異ならせた複数のＧＰＳアンテナと、
   前記筐体の姿勢の変化を逐次検出する姿勢変化検出手段と、
   この姿勢変化検出手段の検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較手段と、
   この比較手段の比較結果に応じて前記複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替手段
   とを具備することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記筐体の所定位置に固定配置された表示枠内での画像の表示方向を予め定めた複数の回転方向のいずれかに切り替えて表示可能な画像ディスプレイを備え、
   前記アンテナ切替手段が前記ＧＰＳアンテナの切り替えを行うとき、切り替え前のＧＰＳアンテナと切り替え後のＧＰＳアンテナの配置の変化に対応した表示方向に画像の表示を切り替える画像ディスプレイ制御手段
   とを具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記複数のＧＰＳアンテナのそれぞれに対応して設けられ、これらの受信状態を個別に表示するアンテナ対応表示手段を具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
4. 前記複数のＧＰＳアンテナのうちで初期的に使用するＧＰＳアンテナを登録すると共に前記アンテナ切替手段によって使用するＧＰＳアンテナが切り替えられるたびに使用するＧＰＳアンテナを更新する使用アンテナ登録手段を備え、前記比較手段はこの使用アンテナ登録手段に登録されたＧＰＳアンテナの受信レベルがそれ以外のＧＰＳアンテナの受信レベルよりも受信レベルが低い時間を測定する時間測定手段と、この時間測定手段の測定した時間が予め定めた値以下のときこの比較結果を無効にする比較結果無効手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
5. 前記姿勢変化検出手段の検出した姿勢に応じて前記表示枠内での画像の表示方向を対応する回転方向に切り替える表示方向切替手段を具備することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
6. 複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する姿勢変化検出ステップと、
   この姿勢変化検出ステップで検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較ステップと、
   この比較ステップによる比較結果に応じて前記複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替ステップと、
   このアンテナ切替ステップによる切り替えに応じて、前記複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える表示内容切替ステップ
   とを具備することを特徴とするＧＰＳアンテナ受信方法。
7. コンピュータに、
   複数のＧＰＳアンテナをそれぞれ異なった面に配置した筐体の姿勢の変化を検出する姿勢変化検出処理と、
   この姿勢変化検出処理で検出した姿勢の変化が所定のしきい値を超えたとき前記複数のＧＰＳアンテナの受信レベルを比較する比較処理と、
   この比較処理による比較結果に応じて前記複数のＧＰＳアンテナの中の受信レベルの最も高いＧＰＳアンテナに受信を切り替えるアンテナ切替処理と、
   このアンテナ切替処理による切り替えに応じて、前記複数のＧＰＳアンテナの受信状態を個別に表示する表示器の表示内容を切り替える表示内容切替処理
   とを実行させることを特徴とするＧＰＳアンテナ受信プログラム。

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