JP2011223548A

JP2011223548A - 受信装置

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Publication number: JP2011223548A
Application number: JP2010239813A
Authority: JP
Inventors: Masato Rinnai; 政人林内; Hitoshi Kuroyanagi; 等黒柳
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: JP5423652B2

Abstract

【課題】デジタル化された信号を受信する受信手段を備えた受信装置、特にＧＰＳ受信装置において、動作中の受信手段の消費電力低減を図ること。
【解決手段】受信装置は、デジタル化された信号を受信する受信手段と、受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定することで、受信手段に対して、消費電力の高い高消費電力モードと、該高消費電力モードよりも消費電力の低い第１低消費電力モードを設定する消費電力モード設定手段を備える。消費電力モード設定手段は、受信手段から入力される信号の強度が予め設定された閾値を下回ると、該受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定して高消費電力モードとし、受信手段から入力される信号の強度が閾値以上のときには、該受信手段に対して高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートを設定して第１低消費電力モードとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタル化された信号を受信する受信手段を備えた受信装置に関し、特にＧＰＳ受信装置に関するものである。

近年、カーナビゲーションシステムの高機能化にともない、用いられる半導体集積回路（ＬＳＩ）も大規模化してきており、これにより消費電力や発熱量も増大してきている。特にＧＰＳ（Global positioning System）受信装置は、カーナビゲーション用ＬＳＩに搭載されるデジタル回路のなかでサイズ的に大きな割合を占めており、消費電力に与える影響が大きいものとなっている。

ＧＰＳ受信装置は、複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信して位置を計測（測位）するために、複数の受信回路を有している。例えば特許文献１に示されるＧＰＳ受信装置（位置測位装置）では、制御手段により、受信可能な衛星の数、又は、必要な位置測位精度に基づいて、動作させる受信回路の数を決定し、動作させる必要がない受信回路への基準クロックの供給を停止させる、又は、電源電力の供給を停止させることで、測位中の消費電力を低減するようにしている。

特開２００８−１９６８９６号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、測位中に動作させる受信回路（受信手段）について特に消費電力の低減を図っていない。

また、受信回路から出力された信号を処理する信号処理回路（信号処理手段）についても、特に消費電力の低減を図っていない。

本発明は上記問題点に鑑み、デジタル化された信号を受信する受信手段を備えた受信装置において、動作中の受信手段の消費電力低減を図ることを目的とする。さらには、受信手段だけでなく、受信手段から入力される信号に対して所定処理を実行する信号処理手段も含めて、受信装置の消費電力の低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の受信装置は、
デジタル化された信号を受信する受信手段と、
受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定することで、受信手段に対して、消費電力の高い高消費電力モードと、該高消費電力モードよりも消費電力の低い第１低消費電力モードを設定する消費電力モード設定手段と、を備え、
消費電力モード設定手段は、
受信手段から入力される信号の強度が予め設定された閾値を下回ると、該受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定して高消費電力モードとし、
受信手段から入力される信号の強度が閾値以上のときには、該受信手段に対して高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートを設定して第１低消費電力モードとすることを特徴とする。

本発明では、受信手段から入力される信号の強度が閾値を下回ると、該受信手段に高消費電力モードとして、所定のサンプリングレートが設定される。高消費電力モードのサンプリングレートは、第１低消費電力モードのサンプリングレートよりも高いので、受信手段は、受信信号の強度が低いときでも、安定して受信することができる。

一方、受信手段から入力される信号の強度が閾値以上となると、該受信手段に高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートが設定される。これにより、受信手段は、高消費電力モード時よりも低いレートで受信信号をサンプリングすることできるため、消費電力を低減することができる。

このように、受信手段から入力される信号の強度に基づいて、サンプリングレートを変更することができるので、常に一定のサンプリングレートが設定される構成に較べて、動作中の受信手段、ひいては受信装置の消費電力低減を図ることができる。

請求項２に記載のように、
受信手段を複数含み、
消費電力モード設定手段は、複数の受信手段のうち、一部の受信手段が動作し、残りの受信手段が動作する必要のないときには、動作する必要のない受信手段へのクロックの供給を停止させることで、高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードとする構成を採用すると良い。

これによれば、動作する必要のない受信手段にもクロックを供給する構成に較べて、消費電力の低減を図ることができる。すなわち、サンプリングレートの変更による効果とあわせて、さらに消費電力の低減を図ることができる。

さらには、請求項３に記載のように、
受信手段から入力される信号に対して所定処理を実行する信号処理手段を備え、
消費電力モード設定手段は、受信手段及び信号処理手段のうちの一部が動作し、残りが動作する必要のないときに、動作する必要のない手段へのクロックの供給を停止させて第２低消費電力モードとする構成としても良い。

これによれば、受信手段だけでなく、信号処理手段も含めて、動作する必要のない手段へのクロックの供給を停止することができる。このため、消費電力の低減をさらに図ることができる。

請求項４に記載のように、信号処理手段は、一部の受信手段とともに第２低消費電力モードが設定される第１信号処理手段と、受信手段が第２低消費電力モードのときに高消費電力モードが設定される第２信号処理手段とを含む構成としても良い。

これによれば、信号処理手段のうち、複数の受信手段の一部が動作不要となるときに合わせて動作不要となる第１信号処理手段については、受信手段とともに第２低消費電力モードが設定されてクロックの供給が停止される。これにより、消費電力の低減を図ることができる。一方、信号処理手段のうち、複数の受信手段の一部が動作不要となるときに動作させる必要がある第２信号処理手段についてはクロックが供給されるため、所定処理を実行することができる。

具体的には、請求項５に記載のように、
それぞれ異なるＧＰＳ衛星をトラッキングするための複数の受信手段を含み、
受信手段から入力される信号に基づいて、受信手段に対し、受信可能なＧＰＳ衛星を探すサーチモードと、サーチにより見つかったＧＰＳ衛星からの信号を継続受信できるようにトラッキングするトラッキングモードのいずれかを設定する動作モード設定手段と、
トラッキングモードが設定された受信手段の数をカウントとする計数手段と、を備え、
消費電力モード設定手段は、
全ての受信手段がサーチモードの間は、全ての受信手段を高消費電力モードとするとともに、信号処理手段のうち、第２信号処理手段へのクロックの供給を停止させて第２低消費電力モードとし、
計数手段の計数結果、少なくとも１つの受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信手段の数が測位に必要な数に未達のときは、第１信号処理手段及び第２信号処理手段に対してクロックが供給されるようにし、
計数手段の計数結果、トラッキングモードとされた受信手段の数が、測位に必要な数に達すると、トラッキングモードとされていない残りの受信手段と、信号処理手段のうちの第１信号処理手段へのクロックの供給を停止させて第２低消費電力モードとし、
トラッキングモードが設定された受信手段について、該受信手段からの入力信号が閾値以上のときに該受信手段を第１低消費電力モードとし、該受信手段からの入力信号が閾値を下回ると該受信手段を高消費電力モードとする構成を採用することが好ましい。

サーチモードにおいては、ＧＰＳ衛星を見つけるために、受信手段を高いサンプリングレートで動作させる必要がある。一方、トラッキングモードでは、見つけたＧＰＳ衛星からの信号の受信を安定して継続できれば良く、受信手段が受信する強度が強い場合には、受信手段を高いサンプリングレートで動作させなくとも良い。

本発明では、トラッキングモードが設定された受信手段について、消費電力モード設定手段への入力信号の強度が閾値以上となると、該受信手段には、高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートが設定される。これにより、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

また、全ての受信手段がサーチモードのときには、全ての受信手段を高消費電力モードとするため、上空に存在するＧＰＳ衛星を早く見つけることができる。一方、信号処理手段のうち、動作する必要のない第２信号処理手段については、クロックの供給を停止させて第２低消費電力モードとするため、これによっても、消費電力の低減を図ることができる。

また、少なくとも１つの受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信手段の数が測位に必要な数に未達の間は、サーチモードとされた受信手段と、トラッキングモードとされた受信手段とが混在することとなる。本発明では、第１信号処理手段及び第２信号処理手段のいずれに対してもクロックを供給するため、第１信号処理手段及び第２信号処理手段がそれぞれ所定処理を実行することができる。

また、測位に必要な数の受信手段がトラッキングモードとされると、トラッキングモードとされていない残りの受信手段と第１信号処理手段へのクロックの供給を停止させる。したがって、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

また、請求項６に記載のように、
受信手段を複数含み、
消費電力モード設定手段は、複数の受信手段のうち、一部の受信手段が動作し、残りの受信手段が動作する必要のないときには、動作する必要のない受信手段への電力の供給を停止させることで、高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードとする構成を採用しても良い。

これによれば、動作する必要のない受信手段にも電力を供給する構成に較べて、消費電力の低減を図ることができる。すなわち、サンプリングレートの変更による効果とあわせて、さらに消費電力の低減を図ることができる。また、クロックの供給を停止させる請求項２に較べて、待機電力を無くせる分、より消費電力を低減させることができる。

さらには、請求項７に記載のように、
受信手段から入力される信号に対して所定処理を実行する信号処理手段を備え、
消費電力モード設定手段は、受信手段及び信号処理手段のうちの一部が動作し、残りが動作する必要のないときに、動作する必要のない手段への電力の供給を停止させて第２低消費電力モードとする構成としても良い。

これによれば、受信手段だけでなく、信号処理手段も含めて、動作する必要のない手段への電力の供給を停止することができる。このため、消費電力の低減をさらに図ることができる。

請求項８に記載のように、信号処理手段は、一部の受信手段とともに第２低消費電力モードが設定される第１信号処理手段と、受信手段が第２低消費電力モードのときに高消費電力モードが設定される第２信号処理手段とを含む構成としても良い。

これによれば、信号処理手段のうち、複数の受信手段の一部が動作不要となるときに合わせて動作不要となる第１信号処理手段については、受信手段とともに第２低消費電力モードが設定されて電力の供給が停止される。このため、消費電力の低減を図ることができる。一方、信号処理手段のうち、複数の受信手段の一部が動作不要となるときに動作させる必要がある第２信号処理手段については電力が供給されるため、所定処理を実行することができる。

具体的には、請求項９に記載のように、
それぞれ異なるＧＰＳ衛星をトラッキングするための複数の受信手段を含み、
受信手段から入力される信号に基づいて、受信手段に対し、受信可能なＧＰＳ衛星を探すサーチモードと、サーチにより見つかったＧＰＳ衛星からの信号を継続受信できるようにトラッキングするトラッキングモードのいずれかを設定する動作モード設定手段と、
トラッキングモードが設定された受信手段の数をカウントとする計数手段と、を備え、
消費電力モード設定手段は、
全ての受信手段がサーチモードの間は、全ての受信手段を高消費電力モードとするとともに、信号処理手段のうち、第２信号処理手段への電力の供給を停止させて第２低消費電力モードとし、
計数手段の計数結果、少なくとも１つの受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信手段の数が測位に必要な数に未達のときは、第１信号処理手段及び第２信号処理手段に対して電力が供給されるようにし、
計数手段の計数結果、トラッキングモードとされた受信手段の数が、測位に必要な数に達すると、トラッキングモードとされていない残りの受信手段と、信号処理手段のうちの第１信号処理手段への電力の供給を停止させて第２低消費電力モードとし、
トラッキングモードが設定された受信手段について、該受信手段からの入力信号が閾値以上のときに該受信手段を第１低消費電力モードとし、該受信手段からの入力信号が閾値を下回ると該受信手段を高消費電力モードとする構成を採用することが好ましい。

また、全ての受信手段がサーチモードのときには、全ての受信手段を高消費電力モードとするため、上空に存在するＧＰＳ衛星を早く見つけることができる。一方、信号処理手段のうち、動作する必要のない第２信号処理手段については、電力の供給を停止させて第２低消費電力モードとするため、これによっても、消費電力の低減を図ることができる。

また、少なくとも１つの受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信手段の数が測位に必要な数に未達の間は、サーチモードとされた受信手段と、トラッキングモードとされた受信手段とが混在することとなる。本発明では、第１信号処理手段及び第２信号処理手段のいずれに対しても電力を供給するため、第１信号処理手段及び第２信号処理手段がそれぞれ所定処理を実行することができる。

また、測位に必要な数の受信手段がトラッキングモードとされると、トラッキングモードとされていない残りの受信手段と第１信号処理手段への電力の供給を停止させる。したがって、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

第１実施形態に係る衛星受信装置の概略構成を示す図であり、複数の受信回路が全てサーチモードの状態を示している。ステートマシン及び動作制御回路による受信回路の動作制御フローを示す図である。ステートマシン及び動作制御回路による第２低消費電力モードの設定フローを示す図である。複数の受信回路の一部がトラッキングモード（測位数には未達）の状態を示す図である。複数の受信回路の一部が第２低消費電力モードとされた状態を示す図である。複数の受信回路の一部が第１低消費電力モードとされた状態を示す図である。第２実施形態に係る衛星受信装置の概略構成を示す図であり、複数の受信回路の一部が第１低消費電力モードとされた状態を示す図である。ステートマシン及び動作制御回路による第２低消費電力モードの設定フローを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、受信装置として、ＧＰＳ受信装置の例を示す。また、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
図１に示すＧＰＳ受信装置１０は、コントローラ３０を構成する動作制御回路３５、特に、受信回路２０から入力される信号の強度に基づいて、受信回路２０のサンプリングレートを設定するためのイネーブル信号を、受信回路２０に設定するサンプリングイネーブル生成回路３６（以下、イネーブル生成回路３６と示す）、を備える点を特徴とする。それ以外の構成については、基本的に周知のＧＰＳ受信装置と同じであるため、詳細な説明については割愛する。

ＧＰＳ衛星は、衛星毎に異なる拡散コード（例えばＣ／Ａコード）で情報をスペクトラム拡散し、共通のキャリア周波数で変調して送信する。このため、ＧＰＳ受信装置１０は、各ＧＰＳ衛星から送信された衛星信号が合成されたものを受信する。

図１に示すように、ＧＰＳ受信装置１０は、デジタル化された衛星信号を受信する複数の受信回路２０と、受信回路２０から出力された信号に対して所定処理を実行するとともに、受信回路２０の動作を制御する回路を備えたコントローラ３０と、を有している。なお、受信回路２０が、特許請求の範囲に記載の受信手段に相当し、コントローラ３０が備える所定処理を実行する回路の一部が、特許請求の範囲に記載の信号処理手段に相当する。具体的には、後述するサーチ判定回路３２が第１信号処理手段に相当し、トラッキング用ループフィルタ回路３３（以下、フィルタ回路３３と示す）及びＮＡＶＩデータデコード回路３４（以下、デコード回路３４と示す）が第２信号処理手段に相当する。

受信回路２０（チャンネルとも言う）は、図示しないアンテナ及びＲＦ部（図示略）などを介してデジタル化された衛星信号を受信する回路である。受信回路２０は、コントローラ３０によって設定されたキャリア周波数、拡散コードに従い、入力された衛星信号の相関演算を行う。この相関演算は、デジタル化された衛星信号に、キャリア周波数をかけてベースバンドに変換し、拡散コードで畳み込み演算を行うことであり、その演算結果を相関値と呼ぶ。そして、得られた相関値を、コントローラ３０のステートマシン３１に出力する。この相関演算により、デジタル化された衛星信号のなかから、所定のＧＰＳ衛星の信号を分離する。

１つの受信回路２０は、１つの拡散コードが割り振られ、１つのＧＰＳ衛星からの衛星信号に対する相関演算を行う。ＧＰＳ受信装置１０で測位を行うためには最低４つのＧＰＳ衛星からの衛星信号の受信結果が必要であり、このため、ＧＰＳ受信装置１０は４つ以上の受信回路２０を備えることとなる。本実施形態では、図１に示すように、８つの受信回路２１〜２８を備えている。

受信回路２０の具体的な構成例を、図１に受信回路２１で代表して示す。図１では、複数の受信回路２０のうち、受信回路２１のみを示しているが、他の受信回路２２〜２８も同様の構成となっている。また、他の受信回路２２〜２８とステートマシン３１及びフィルタ回路３３を繋ぐ信号ラインについても、便宜上図示を省略する。なお、同様の構成を示す図４〜図６でも同じである。

受信回路２１は、図示しないフリップフロップなどを備えて構成されており、図１に示すように、キャリアミキサ２１ａ、コード相関器２１ｂ、及び積分器２１ｃを有している。受信回路２１に入力された衛星信号は、キャリアミキサ２１ａにてキャリア周波数とミキシングされ、コード相関器２１ｂに供給される。このキャリア周波数は、サーチモードにおいてステートマシン３１により設定され、トラッキングモードにおいてフィルタ回路３３により設定される。

コード相関器２１ｂでは、キャリアミキサ２１ａからの信号と拡散コードとの相関が取られる。コード相関が取られた信号は積分器２１ｃで積分され、コントローラ３０（ステートマシン３１）へ出力される。

コントローラ３０は、ステートマシン３１、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、デコード回路３４、及び動作制御回路３５を備えている。

ステートマシン３１は、受信回路２０の動作モードを、サーチモード及びトラッキングモードのいずれかに設定する動作モード設定手段としての機能を有する。具体的には、ＧＰＳ受信装置１０に電力が供給されると、先ずサーチモードを設定する。このとき、受信回路２０には、ステートマシン３１により、初期値として、所定のキャリア周波数と、受信回路２０ごとに異なるＧＰＳ衛星に対応する拡散コードが設定される。また、ステートマシン３１から、動作制御回路３５に対して該当する受信回路２０がサーチモードである旨を通知する信号が出力される。

なお、ステートマシン３１は、サーチ判定回路３２にて、入力される相関値のピーク（ピーク相関値）が予め設定された閾値以上となるまで、キャリア周波数と拡散コードの位相をずらして設定する機能も有する。換言すれば、対象となるＧＰＳ衛星をトラッキングするまで、キャリア周波数と拡散コードの位相をずらして設定する機能を有する。

ステートマシン３１は、サーチモードが設定された受信回路２０から相関値が入力されると、この相関値をサーチ判定回路３２へ供給し、サーチ判定回路３２の判定結果に応じて該当する受信回路２０にトラッキングモードを設定する。このとき、動作制御回路３５に対してトラッキングモードである旨を通知する信号が出力される。

また、トラッキングモードが設定された受信回路２０から相関値が入力されると、ステートマシン３１は、該相関値をもとに受信回路２０がトラッキング状態にあるか否かを判定し、トラッキング状態にある場合には、フィルタ回路３３、デコード回路３４、及び動作制御回路３５に相関値データが供給される。一方、トラッキングが外れた場合には、トラッキングが外れた受信回路２０に対してサーチモードを再度設定する。

また、ステートマシン３１は、トラッキングモードが設定された受信回路２０の数をカウントする計数手段としての機能も有する。そして、計数結果に応じて、受信回路２０から入力される相関値を供給する回路対象を、コントローラ３０を構成するサーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、デコード回路３４、及び動作制御回路３５の中から選択する機能も有する。

サーチ判定回路３２には、ステートマシン３１によりサーチモードが設定され、且つ、動作制御回路３５により高消費電力モードが設定された受信回路２０から、ステートマシン３１を介して相関値が入力される。このサーチ判定回路３２は、入力された相関値のピーク値（ピーク相関値）と予め設定された閾値とを比較し、ピーク相関値が閾値以上か閾値未満かを判定して、その判定結果をステートマシン３１に返す機能を有する。

フィルタ回路３３には、トラッキングモードが設定された受信回路２０から、ステートマシン３１を介して相関値が入力される。ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信装置１０の位置関係は時々刻々変化するため、安定した受信が継続されるべく（トラッキング状態が維持されるべく）、フィルタ回路３３は、トラッキングモードが設定された受信回路２０の相関値に基づき、最適なキャリア周波数、拡散コード（位相）を算出し、周期的に当該受信回路２０に再設定する。

デコード回路３４には、トラッキングモードが設定された受信回路２０から、ステートマシン３１を介して相関値が入力される。このデコード回路３４は、入力された相関値をデコードし、位置や時刻などに関するナビデータを抽出する機能を有する。抽出されたナビデータは、図示しないナビゲーションＥＣＵに出力される。

動作制御回路３５には、ステートマシン３１から、受信回路２０（２１〜２８）の動作モード情報を示す信号、及び、トラッキングモードとされた受信回路２０からの相関値が入力される。この動作制御回路３５は、イネーブル生成回路３６と、クロックゲーティング回路３７と、を有する。これらイネーブル生成回路３６及びクロックゲーティング回路３７は、特許請求の範囲に記載の消費電力モード設定手段に相当する。

イネーブル生成回路３６は、間隔（周期）の異なる複数種類のイネーブル信号（サンプリングイネーブル信号）を生成（設定）する機能を有し、イネーブル信号に応じて、受信回路２０に消費電力の高い高消費電力モードと、該高消費電力モードよりも消費電力の低い第１低消費電力モードを設定するものである。イネーブル生成回路３６で生成されたイネーブル信号は、各受信回路２０において、デジタル化された衛星信号とともに例えばＡＮＤ回路に入力され、ＡＮＤ回路からの出力がフリップフロップのＤ端子に入力される。したがって、イネーブル信号の間隔（周期）により、各受信回路２０のサンプリングレートが決定される。

具体的には、ＧＰＳ受信装置１０に電力が供給され、ステートマシン３１が全ての受信回路２０に対してサーチモードを設定すると、ステートマシン３１からの動作モード情報を示す信号により、イネーブル生成回路３６は、対応するＧＰＳ衛星を高速のサンプリングレートで探索させるべく、間隔の狭いイネーブル信号を全ての受信回路２０に対して出力する。

また、トラッキングモードが設定された受信回路２０から相関値が入力されると、この相関値の強度と予め設定された閾値とを比較する。そして、強度が閾値を下回る場合、すなわち受信強度が弱い場合には、サーチモード同様、間隔の狭いイネーブル信号を該当する受信回路２０に対して出力する。これら間隔の狭いイネーブル信号を出力している状態が、受信回路２０に対して高消費電力モードを設定している状態である。

一方、トラッキングモードが設定された受信回路２０からの相関値の強度が閾値以上の場合には、該当する受信回路２０のサンプリングレートが、高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低くなるように、高消費電力モード時のイネーブル信号よりも間隔の広いイネーブル信号（例えば高消費電力モードの間隔の２倍）を該当する受信回路２０に出力する。この間隔の広いイネーブル信号を出力している状態が、受信回路２０に対して第１低消費電力モードを設定している状態である。

このように、イネーブル生成回路３６は、電力が投入された初期状態で全ての受信回路２０に対して間隔の狭いイネーブル信号を出力する機能と、トラッキングモードとされた受信回路２０からの相関値の強度と閾値とを比較し、比較結果に基づいて、イネーブル信号を再設定する機能を有している。

なお、トラッキングモードとされた受信回路２０からの相関値のデータには、ノイズ成分が重畳している。したがって、実際には、イネーブル生成回路３６において、入力された相関値データのうち、信号成分とノイズ成分から、信号対ノイズを表す信号強度を計算する。そして、この計算結果と予め設定された閾値とを比較し、計算結果が閾値以上か否かを判定して、判定結果に応じた、間隔を有するイネーブル信号を設定する。

クロックゲーティング回路３７は、ＧＰＳ受信装置１０の外部で生成されたクロックを、各受信回路２０、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４へ分配する。例えば受信回路２０の場合、クロックゲーティング回路３７から出力されたクロック信号は、上記したフリップフロップのＣＬＫ端子に入力される。また、クロックゲーティング回路３７は、ステートマシン３１からの受信回路２０（２１〜２８）の動作モード情報を示す信号に基づいて、各回路２０，３２，３３，３４へのクロックの供給・停止を制御する機能を有する。すなわち、動作する必要のない回路へのクロックの供給を停止することで、上記高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードを設定する。

例えば全ての受信回路２０がサーチモードであることが、ステートマシン３１からの動作モード情報を示す信号によりクロックゲーティング回路３７に通知されると、クロックゲーティング回路３７は、トラッキングモードの受信回路２０が生じたときに動作し、サーチモードでは動作する必要のない第２信号処理手段としてのフィルタ回路３３及びデコード回路３４へのクロックの供給を停止して、フィルタ回路３３及びデコード回路３４を第２低消費電力モードとする。

また、ステートマシン３１にて、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が計数され、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が測位に必要な数に達したことが、動作モード情報を示す信号によりクロックゲーティング回路３７に通知されると、クロックゲーティング回路３７は、トラッキングモードとされていない残りの受信回路２０と、第１信号処理手段としてのサーチ判定回路３２へのクロックの供給を停止して第２低消費電力モードとする。

次に、上記したＧＰＳ受信装置１０において、ステートマシン３１及び動作制御回路３５による、受信回路２０の動作モード設定及び消費電力モード設定の制御動作について、図２を用いて説明する。以下に示す動作は、各受信回路２１〜２８についてそれぞれ実行される。

例えば車両のイグニッションキーがオンされ、ＧＰＳ受信装置１０に電力が供給されると、受信可能なＧＰＳ衛星を探索すべく、図２に示すように、ステートマシン３１は、全ての受信回路２０（２１〜２８）に対してサーチモードを設定する（ステップ１００）。これにより、ステートマシン３１から、各受信回路２０にキャリア周波数と拡散コードの初期値が設定される。

また、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、全ての受信回路２０がサーチモードである旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、イネーブル生成回路３６は、各受信回路２０のサンプリングレートを高速（高消費電力モード）とすべく、図１に示すように、間隔の狭い所定のイネーブル信号を全ての受信回路２０に対してそれぞれ供給する。

一方、クロックゲーティング回路３７は、全ての受信回路２０（２１〜２８）及びサーチ判定回路３２に対してクロックを供給し、全ての受信回路２０がサーチモードのときに動作する必要のないフィルタ回路３３及びデコード回路３４に対するクロックの供給が停止されるように制御する。すなわち、全ての受信回路２０がサーチモードのときに、クロックゲーティング回路３７は、フィルタ回路３３及びデコード回路３４に第２低消費電力モードを設定する。

そして、クロックゲーティング回路３７を介してクロックが供給され、ステートマシン３１により初期のキャリア周波数と拡散コードが設定された受信回路２０は、デジタル化された衛星信号を受けると、上記した相関演算を実行し、相関値を出力する。そして、ステートマシン３１は、サーチモードとされた受信回路２０の相関値を取得する（ステップ１１０）。

ステートマシン３１は取得した相関値をサーチ判定回路３２へ供給し、サーチ判定回路３２は、相関値のピーク（ピーク相関値）と予め設定された閾値とを比較して、ピーク相関値が閾値以上か閾値未満かを判定する（ステップ１２０）。そして、判定結果をステートマシン３１に返す。

サーチ判定回路３２による判定の結果、ピーク相関値が閾値以上であると、ステートマシン３１は、該当する受信回路２０に対し、動作モードとして、サーチモードに代えてトラッキングモードを設定する（ステップ１３０）。

一方、ピーク相関値が閾値未満であると、ステートマシン３１は、該当する受信回路２０に設定されたサーチモードを維持し、入力される相関値のピーク（ピーク相関値）が予め設定された閾値以上となるまで、すなわちトラッキングモードが設定されるまで、ステップ１１０，１２０を繰り返し実行する。このとき、ステートマシン３１は、比較・判定がなされるごとに、キャリア周波数と拡散コードの位相をずらし、それまでのキャリア周波数やコード位相とは異なる値を該当する受信回路２０に設定する。

トラッキングモードとされた受信回路２０（２１）には、トラッキングモードの初期値として、ピーク相関値が閾値以上となったときのキャリア周波数及び拡散コードが設定される。

ステートマシン３１は、トラッキングモードとされた受信回路２０の相関値を取得する（ステップ１４０）と、取得した相関値によりトラッキング状態が保持されているか否かを判定する（ステップ１５０）。そして、トラッキング状態が外れている場合には、該当する受信回路２０に対して再度サーチモードを設定する。

一方、トラッキング状態が保持されていると判定した場合、ステートマシン３１は、該当する相関値データを動作制御回路３５に出力する。これを受けて、動作制御回路３５を構成するイネーブル生成回路３６は、相関値の強度と予め設定された閾値とを比較し、相関値の強度が閾値以上か否かを判定する（ステップ１６０）。

イネーブル生成回路３６は、判定の結果、相関値の強度が閾値以上であると、受信回路２０のサンプリングレートを低速（第１低消費電力モード）とすべく、トラッキングモードが設定された該当する受信回路２０のイネーブル信号として、高消費電力モード時よりも間隔の広いイネーブル信号を設定する（ステップ１７０）。これにより、上記したように、該当する受信回路２０のサンプリングレートが、高消費電力モード時よりも低速となる。

一方、相関値の強度が閾値未満であると、イネーブル生成回路３６は、該当する受信回路２０に設定された第１低消費電力モードを維持する。すなわち、サーチモード時に設定された間隔の狭い所定のイネーブル信号が、該当する受信回路２０に対して継続して設定される(ステップ１８０)。

そして、トラッキング状態が外れるか、ＧＰＳ受信装置１への電力の供給が停止（イグニッションキーがオフ）とされるまで、ステートマシン３１及び動作制御回路３５は、ステップ１４０〜１６０を繰り返し実行する。

なお、トラッキング状態であることが判定された相関値は、信号を取得するごとに、動作制御回路３５だけでなく、フィルタ回路３３及びデコード回路３４にも入力される。そして、フィルタ回路３３では、安定した受信が継続されるべく（トラッキング状態が維持されるべく）、最適なキャリア周波数、拡散コード（位相）が算出され、これにより、周期的に該当する受信回路２０に再設定される。また、デコード回路３４では、入力された相関値から位置や時刻などに関するナビデータが抽出され、図示しないナビゲーションＥＣＵに出力される。

次に、上記したＧＰＳ受信装置１０において、ステートマシン３１及び動作制御回路３５による、第２低消費電力モードの設定動作について、図３を用いて説明する。以下に示す動作は、各受信回路２１〜２８、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４についてそれぞれ実行される。

ＧＰＳ受信装置１０に電力が供給された状態で、ステートマシン３１は、全ての受信回路２０（２１〜２８）がサーチモードであるか否かを判定する（ステップ２００）。

そして、全ての受信回路２０がサーチモードと判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、全ての受信回路２０がサーチモードである旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、クロックゲーティング回路３７は、フィルタ回路３３及びデコード回路３４へクロックが供給されないように制御し、受信回路２０（２１〜２８）及びサーチ判定回路３２にはクロックが供給されるように制御する（ステップ２１０）。

ステップ２００にて、トラッキングモードとされた受信回路２０があると判定された場合、ステートマシン３１は、さらにトラッキングモードにある受信回路２０の数が、測位に必要な４つ以上あるか否かを判定する（ステップ２２０）。

そして、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が４つ以上あると判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、その旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、クロックゲーティング回路３７は、受信回路２０のうち、トラッキングしていない残りの受信回路２０及びサーチ判定回路３２へクロックが供給されないように制御し、トラッキングしている受信回路２０、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４にはクロックが供給されるように制御する（ステップ２３０）。

一方、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が４つ未満であると判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、その旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、クロックゲーティング回路３７は、対象となる全ての回路、すなわち、全ての受信回路２０（２１〜２８）、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４にクロックが供給されるように制御する（ステップ２４０）。

なお、図１、図４〜図６では、上記した動作モードと消費電力モードの遷移を示している。図１、図４〜図６では、サンプリングレートを低速とするための間隔の広いイネーブル信号を低速レートと示している。また、図１、図４〜図６では、消費電力モード及び動作モードに応じて、対象となる回路に対し異なるハッチングを施している。

図１では、全ての受信回路２０（２１〜２８）がサーチモードとされた状態を示しており、全ての受信回路２０にクロックが供給されるとともに、高速サンプリングレートとすべく間隔の狭いイネーブル信号が供給されている。また、第１信号手段としてのサーチ判定回路３２にはクロックが供給され、第２信号手段としてのフィルタ回路３３及びデコード回路３４へのクロックが供給が停止されている。

図１に対し、図４では、測位に必要な数には足らない数の受信回路２０がトラッキングモードとされた状態（図４では、受信回路２１のみがトラッキング状態）を示している。図４に示す例では、受信回路２１の相関値の強度が閾値未満であるため、サーチモードとされた受信回路２２〜２８だけでなく、トラッキングモードとされた受信回路２１にも、高速サンプリングレートとすべく間隔の狭いイネーブル信号が供給されている。また、サーチモードの受信回路２２〜２８とトラッキングモードの受信回路２１が混在するため、信号処理手段としてのサーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４にクロックが供給されている。

図４に対し、図５では、測位に必要な数の受信回路２０がトラッキングモードとされた状態（図４では、４つの受信回路２１〜２４がトラッキング状態）を示している。図５に示す例では、受信回路２１〜２４の相関値の強度がそれぞれ閾値未満であるため、トラッキングモードとされた受信回路２１〜２４に、高速サンプリングレートとすべく間隔の狭いイネーブル信号が供給されている。また、トラッキングモードとされていない残りの受信回路２５〜２８へのクロックの供給が停止されている。また、第２信号手段としてのフィルタ回路３３及びデコード回路３４にはクロックが供給され、第１信号手段としてのサーチ判定回路３２へのクロックが供給が停止されている。

図５に対し、図６では、トラッキングモードとされた受信回路２０（２１〜２４）のサンプリングレートを低速とすべく、間隔の広いイネーブル信号が供給されている。すなわち、トラッキングモードとされた受信回路２０の消費電力モードが第１低消費電力モードとされている。

なお、第１低消費電力モードについては、図４に示す状態の受信回路２０（２１）に対して設定することもできる。トラッキングモードとされた受信回路２０のうち、相関値が閾値以上を示すものに対して設定することができる。例えば、図６に示す状態において、トラッキングモードが設定された４つの受信回路２１〜２４のうち、一部の受信回路のみを第１低消費電力モード、残りの受信回路を高消費電力モードとすることもできる。

以上説明したように、本実施形態に係るＧＰＳ受信装置１０によれば動作制御回路３５（イネーブル生成回路３６）に入力される、トラッキングモードが設定された受信回路２０の相関値の強度が閾値以上となると、高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低いサンプリングレートが設定されるように、イネーブル生成回路３６が間隔の広いイネーブル信号を該当する受信回路２０に設定する。これにより、受信回路２０は、高消費電力モード時よりも低いサンプリングレートで衛星信号をサンプリングすることできるため、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、常に一定のサンプリングレートが設定される構成に較べて消費電力の低減を図ることができる。

また、全ての受信回路２０がサーチモードのときには、全ての受信回路２０を高消費電力モードとするため、上空に存在するＧＰＳ衛星を早く見つけることができる。一方、動作する必要のないフィルタ回路３３及びデコード回路３４については、クロックの供給を停止させて第２低消費電力モードとするため、これによっても、消費電力の低減を図ることができる。

また、少なくとも１つの受信回路２０がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信回路２０の数が測位に必要な数に未達の間は、サーチモードとされた受信回路２０と、トラッキングモードとされた受信回路２０とが混在することとなる。しかしながら、上記実施形態によれば、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４のいずれに対してもクロックを供給するため、それぞれ所定処理を実行することができる。

また、測位に必要な数の受信回路２０がトラッキングモードとされると、トラッキングモードとされていない残りの受信回路２０とサーチ判定回路３２へのクロックの供給を停止させる。したがって、これによっても、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

（第２実施形態）
図７に示すように、本実施形態に係るＧＰＳ受信装置１０は、基本的に第１実施形態に示したＧＰＳ受信回装置１０と同じ構成となっている。異なる点は、第１実施形態に示したクロックゲーティング回路３７に代えて、パワーゲーティング回路３８を備える点である。換言すれば、第１実施形態では、クロックの供給停止により第２低消費電力モードを設定するのに対し、本実施形態では、電力の供給停止により第２低消費電力モードを設定する点である。以下においては、異なる点を中心に説明する。

パワーゲーティング回路３８は、イネーブル生成回路３６とともに、特許請求の範囲に記載の消費電力モード設定手段に相当する。このパワーゲーティング回路３８は、ステートマシン３１からの受信回路２０（２１〜２８）の動作モード情報を示す信号に基づいて、各受信回路２０、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４への電力の供給（電源供給）・供給停止を制御する機能を有する。すなわち、動作する必要のない回路への電力の供給を停止することで、高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードを設定する。具体的には、パワーゲーティング回路３８から出力された制御信号により、各受信回路２０、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４にそれぞれ接続された電力遮断用のＳＷ（図示略）のオン・オフが制御され、動作する必要のない回路への電力の供給が停止される。

次に、上記したＧＰＳ受信装置１０において、ステートマシン３１及び動作制御回路３５による、受信回路２０の動作モード設定及び消費電力モード設定の制御動作について説明する。この制御動作は、第１実施形態（図２参照）と基本的に同じであり、クロックの供給・供給停止を、電力の供給・供給停止に置き換えた点が異なる。したがって、図示は省略する。なお、以下に示す動作は、各受信回路２１〜２８についてそれぞれ実行される。

例えば車両のイグニッションキーがオンされ、ステートマシン３１及び動作制御回路３５に電力が供給されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、全ての受信回路２０がサーチモードである旨の動作モード情報を示す信号を出力する。この動作モード情報を受け、パワーゲーティング回路３８は、全ての受信回路２０（２１〜２８）及びサーチ判定回路３２に電力が供給されるようにし、全ての受信回路２０がサーチモードのときに動作する必要のないフィルタ回路３３及びデコード回路３４には電力が供給されない（電力の供給が停止される）ように制御する。一方、イネーブル生成回路３６は、各受信回路２０のサンプリングレートを高速（高消費電力モード）とすべく、間隔の狭い所定のイネーブル信号を全ての受信回路２０に対してそれぞれ供給する。また、ステートマシン３１は、全ての受信回路２０（２１〜２８）に対してサーチモードを設定する。

そして、電力が供給され、ステートマシン３１により初期のキャリア周波数と拡散コードが設定された受信回路２０は、デジタル化された衛星信号を受けると、上記した相関演算を実行し、相関値を出力する。ステートマシン３１は、サーチモードとされた受信回路２０の相関値を取得し、取得した相関値をサーチ判定回路３２へ供給する。サーチ判定回路３２は、相関値のピーク（ピーク相関値）と予め設定された閾値とを比較して、ピーク相関値が閾値以上か閾値未満かを判定する。そして、判定結果をステートマシン３１に返す。

サーチ判定回路３２による判定の結果、ピーク相関値が閾値以上であると、ステートマシン３１は、該当する受信回路２０に対し、動作モードとして、サーチモードに代えてトラッキングモードを設定する。一方、ピーク相関値が閾値未満であると、ステートマシン３１は、該当する受信回路２０に設定されたサーチモードを維持し、入力される相関値のピーク（ピーク相関値）が予め設定された閾値以上となるまで、すなわちトラッキングモードが設定されるまで、相関値の取得と、ピーク相関値の判定を繰り返し実行する（第１実施形態の図２、ステップ１１０，１２０参照）。このとき、ステートマシン３１は、比較・判定がなされるごとに、キャリア周波数と拡散コードの位相をずらし、それまでのキャリア周波数やコード位相とは異なる値を該当する受信回路２０に設定する。

トラッキングモードとされた受信回路２０には、トラッキングモードの初期値として、ピーク相関値が閾値以上となったときのキャリア周波数及び拡散コードが設定される。ステートマシン３１は、トラッキングモードとされた受信回路２０の相関値を取得すると、取得した相関値によりトラッキング状態が保持されているか否かを判定する。そして、トラッキング状態が外れている場合には、該当する受信回路２０に対して再度サーチモードを設定する。

一方、トラッキング状態が保持されていると判定した場合、ステートマシン３１は、該当する相関値データを動作制御回路３５に出力する。これを受けて、動作制御回路３５を構成するイネーブル生成回路３６は、相関値の強度と予め設定された閾値とを比較し、相関値の強度が閾値以上か否かを判定する。イネーブル生成回路３６は、判定の結果、相関値の強度が閾値以上であると、受信回路２０のサンプリングレートを低速（第１低消費電力モード）とすべく、トラッキングモードが設定された該当する受信回路２０のイネーブル信号として、高消費電力モード時よりも間隔の広いイネーブル信号を設定する。これにより、該当する受信回路２０のサンプリングレートが、高消費電力モード時よりも低速となる。図７では、８つの受信回路２０（２１〜２８）のうち、受信回路２１〜２４が低速のサンプリングレートとなっている。

一方、相関値の強度が閾値未満であると、イネーブル生成回路３６は、該当する受信回路２０に設定された第１低消費電力モードを維持する。すなわち、サーチモード時に設定された間隔の狭い所定のイネーブル信号が、該当する受信回路２０に対して継続して設定される。

そして、トラッキング状態が外れるか、イグニッションキーがオフされて、ステートマシン３１及び動作制御回路３５への電力の供給が停止されるまで、ステートマシン３１及び動作制御回路３５は、トラッキングモードとされた受信回路２０の相関値取得、トラキング状態の保持判定、相関値の強度判定を繰り返し実行する（第１実施形態の図２、ステップ１４０〜１６０参照）。

次に、上記したＧＰＳ受信装置１０において、ステートマシン３１及び動作制御回路３５による、第２低消費電力モードの設定動作について、図８を用いて説明する。以下に示す動作は、各受信回路２１〜２８、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４についてそれぞれ実行される。

例えば車両のイグニッションキーがオンされ、電力が供給された状態で、ステートマシン３１は、全ての受信回路２０（２１〜２８）がサーチモードであるか否かを判定する（ステップ３００）。

そして、全ての受信回路２０がサーチモードと判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、全ての受信回路２０がサーチモードである旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、パワーゲーティング回路３８は、フィルタ回路３３及びデコード回路３４への電力の供給が停止（遮断）されるように制御し、受信回路２０（２１〜２８）及びサーチ判定回路３２には電力が供給されるように制御する（ステップ３１０）。

ステップ３００にて、トラッキングモードとされた受信回路２０があると判定された場合、ステートマシン３１は、さらにトラッキングモードにある受信回路２０の数が、測位に必要な４つ以上あるか否かを判定する（ステップ３２０）。

そして、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が４つ以上あると判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、その旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、パワーゲーティング回路３８は、受信回路２０のうち、トラッキングしていない残りの受信回路２０及びサーチ判定回路３２への電力供給が停止されるように制御し、トラッキングしている受信回路２０、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４には電力が供給されるように制御する（ステップ３３０）。

一方、トラッキングモードとされた受信回路２０の数が４つ未満であると判定されると、ステートマシン３１は、動作制御回路３５に対して、その旨の動作モード情報を示す信号を出力する。これにより、パワーゲーティング回路３８は、対象となる全ての回路、すなわち、全ての受信回路２０（２１〜２８）、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４に電力が供給されるように制御する（ステップ３４０）。

なお、図７では、上記した動作モードと消費電力モードの遷移状態の一例を示しており、第１実施形態に示した図１，図４〜図６同様、サンプリングレートを低速とするための間隔の広いイネーブル信号を低速レートと示している。また、消費電力モード及び動作モードに応じて、対象となる回路に対し異なるハッチングを施している。

図７に示す状態は、第１実施形態の図６に示す状態に対応しており、測位に必要な数の受信回路２０がトラッキングモードとされ、且つ、トラッキングモードとされた受信回路２１〜２４のサンプリングレートを低速とすべく、間隔の広いイネーブル信号が供給されている。すなわち、トラッキングモードとされた受信回路２０（２１〜２４）の消費電力モードが第１低消費電力モードとされている。また、トラッキングモードとされていない残りの受信回路２５〜２８への電力の供給が停止されている。また、第２信号手段としてのフィルタ回路３３及びデコード回路３４には電力が供給され、第１信号手段としてのサーチ判定回路３２への電力の供給が停止されている。

以上説明したように、本実施形態においても、動作制御回路３５（イネーブル生成回路３６）に入力される、トラッキングモードが設定された受信回路２０の相関値の強度が閾値以上となると、イネーブル生成回路３６が間隔の広いイネーブル信号を該当する受信回路２０に設定する。これにより、受信回路２０は、高消費電力モード時よりも低いサンプリングレートで衛星信号をサンプリングすることできるため、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、常に一定のサンプリングレートが設定される構成に較べて消費電力の低減を図ることができる。

また、全ての受信回路２０がサーチモードのときには、全ての受信回路２０を高消費電力モードとするため、上空に存在するＧＰＳ衛星を早く見つけることができる。一方、動作する必要のないフィルタ回路３３及びデコード回路３４については、電力の供給を停止（遮断）させて第２低消費電力モードとするため、これによっても、消費電力の低減を図ることができる。

また、少なくとも１つの受信回路２０がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた受信回路２０の数が測位に必要な数に未達の間は、第１実施形態同様、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４のいずれに対しても電力を供給するため、それぞれ所定処理を実行することができる。

また、測位に必要な数の受信回路２０がトラッキングモードとされると、トラッキングモードとされていない残りの受信回路２０とサーチ判定回路３２への電力の供給を停止させる。したがって、これによっても、見つけたＧＰＳ衛星をトラッキングしつつ、消費電力の低減を図ることができる。

このように本実施形態では、パワーゲーティング回路３８により、動作させる必要のない回路に対しての電力の供給を停止（遮断）させることができる。したがって、第１実施形態に示したように、クロックゲーティング回路３７により、クロックの供給を停止させる構成に較べて、待機電力を無くせる分、より消費電力を低減させることができる。

しかしながら、電力供給停止前の状態を回路自体に保持することができないため、電力の供給停止状態から動作可能状態に復帰させるのに時間を要する。したがって、高速道路でのカーナビゲーションなど、ある程度車両位置や衛星状態の予測が可能な条件下で用いることが好ましい。また、電力遮断用のＳＷのオンにより生じるノイズ対策も必要となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、受信装置として、複数の受信回路２０（受信手段）を有するＧＰＳ受信装置１０の例を示した。しかしながら、ＧＰＳ受信装置１０に限定されるものでもない。例えば、複数の受信回路２０のうち、一部の受信回路２０が動作し、残りの受信回路２０が動作する必要のないときには、少なくとも動作する必要のない受信回路２０へのクロックの供給を停止、又は、電力の供給を停止させることで、第２低消費電力モードを設定する構成を採用すると、消費電力の低減を図ることができる。

また、受信回路２０だけでなく、信号処理回路（本実施形態では、サーチ判定回路３２、フィルタ回路３３、及びデコード回路３４）も含めて、動作する必要のない回路へのクロックの供給を停止、又は、電力の供給を停止させて第２低消費電力モードを設定する構成を採用すると、さらに消費電力の低減を図ることができる。

また、受信装置が備える受信回路２０の数も複数に限定されるものではない。例えば、１つの受信回路２０を備える受信装置において、消費電力モード設定手段（本実施形態ではイネーブル生成回路３６）は、受信回路２０から入力される信号の強度が予め設定された閾値を下回ると、該受信回路２０に対して所定のサンプリングレートとなるように該受信回路２０に対して間隔の狭いイネーブル信号を設定して高消費電力モードとし、受信回路２０から入力される信号の強度が閾値以上のときには、該受信回路２０に対して高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートとなるように、間隔の広いイネーブル信号を設定して第１低消費電力モードとしても良い。

これによれば、受信回路２０から入力される信号の強度が閾値を下回ると、該受信回路２０に高消費電力モードとして、所定のサンプリングレートが設定される。高消費電力モードのサンプリングレートは、第１低消費電力モードのサンプリングレートよりも高いので、受信回路２０は、受信信号の強度が低いときでも、安定して受信することができる。

一方、受信回路２０から入力される信号の強度が閾値以上となると、該受信回路２０に高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートが設定される。これにより、受信回路２０は、高消費電力モード時よりも低いレートで受信信号をサンプリングすることできるため、消費電力を低減することができる。

このように、受信回路２０から入力される信号の強度に基づいて、サンプリングレートを変更することができるので、常に一定のサンプリングレートが設定される構成に較べて、動作中の受信回路２０、ひいては受信装置の消費電力低減を図ることができる。

本実施形態では、間隔の異なるイネーブル信号を設定することで、受信回路２０に対して高速のサンプリングレートと低速のサンプリングレートをそれぞれ設定できる構成を示した。しかしながら、例えば分周回路などにより、クロックの間隔（周期）を変えることで、受信回路２０に対して高速のサンプリングレートと低速のサンプリングレートをそれぞれ設定できる構成としても良い。

本実施形態では、消費電力モード設定手段として、サンプリングイネーブル回路３６とともに、クロックゲーティング回路３７及びパワーゲーティング回路３８のいずれかを備える例を示した。しかしながら、消費電力モード設定手段として、サンプリングイネーブル回路３６とともに、クロックゲーティング回路３７及びパワーゲーティング回路３８の両方を備えても良い。上記したように、パワーゲーティング回路３８による電力供給制御の場合、電力供給停止状態から動作可能状態への復帰に時間を要する。したがって、高速道路でのカーナビゲーションなど、ある程度車両位置や衛星状態の予測が可能な条件下でパワーゲーティング回路３８による制御を用い、それ以外の条件下でクロックゲーティング回路３７による制御を用いると、操作性と更なる低消費電力化を両立することができる。

１０・・・ＧＰＳ受信装置（受信装置）
２０、２１〜２８・・・受信回路（受信手段）
３０・・・コントローラ
３１・・・ステートマシン（動作モード設定手段、計数手段）
３２・・・サーチ判定回路（第１信号処理手段）
３３・・・トラッキング用ループフィルタ回路（第２信号処理手段）
３４・・・ＮＡＶＩデータデコード回路（第２信号処理手段）
３５・・・動作制御回路（消費電力モード設定手段）
３６・・・サンプリングイネーブル回路
３７・・・クロックゲーティング回路
３８・・・パワーゲーティング回路

Claims

デジタル化された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定することで、前記受信手段に対して、消費電力の高い高消費電力モードと、該高消費電力モードよりも消費電力の低い第１低消費電力モードを設定する消費電力モード設定手段と、を備え、
前記消費電力モード設定手段は、
前記受信手段から入力される信号の強度が予め設定された閾値を下回ると、該受信手段に対して所定のサンプリングレートを設定して前記高消費電力モードとし、
前記受信手段から入力される信号の強度が前記閾値以上のときには、該受信手段に対して前記高消費電力モード時に設定されるサンプリングレートよりも低い所定のサンプリングレートを設定して前記第１低消費電力モードとすることを特徴とする受信装置。
前記受信手段を複数含み、
前記消費電力モード設定手段は、複数の前記受信手段のうち、一部の前記受信手段が動作し、残りの前記受信手段が動作する必要のないときには、前記動作する必要のない受信手段へのクロックの供給を停止させることで、前記高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードとすることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記受信手段から入力される信号に対して所定処理を実行する信号処理手段を備え、
前記消費電力モード設定手段は、前記受信手段及び前記信号処理手段のうちの一部が動作し、残りが動作する必要のないときに、前記動作する必要のない手段へのクロックの供給を停止させて前記第２低消費電力モードとすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記信号処理手段は、一部の前記受信手段とともに前記第２低消費電力モードが設定される第１信号処理手段と、前記受信手段が前記第２低消費電力モードのときに前記高消費電力モードが設定される第２信号処理手段とを含むことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
それぞれ異なるＧＰＳ衛星をトラッキングするための複数の前記受信手段を含み、
前記受信手段から入力される信号に基づいて、前記受信手段に対し、受信可能な前記ＧＰＳ衛星を探すサーチモードと、サーチにより見つかった前記ＧＰＳ衛星からの信号を継続受信できるようにトラッキングするトラッキングモードのいずれかを設定する動作モード設定手段と、
前記トラッキングモードが設定された受信手段の数をカウントとする計数手段と、を備え、
前記消費電力モード設定手段は、
全ての前記受信手段が前記サーチモードの間は、全ての前記受信手段を前記高消費電力モードとするとともに、前記信号処理手段のうち、前記第２信号処理手段へのクロックの供給を停止させて前記第２低消費電力モードとし、
前記計数手段の計数結果、少なくとも１つの前記受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた前記受信手段の数が測位に必要な数に未達のときは、前記第１信号処理手段及び前記第２信号処理手段に対してクロックが供給されるようにし、
前記計数手段の計数結果、トラッキングモードとされた前記受信手段の数が、測位に必要な数に達すると、トラッキングモードとされていない残りの前記受信手段と、前記信号処理手段のうちの前記第１信号処理手段へのクロックの供給を停止させて前記第２低消費電力モードとし、
前記トラッキングモードが設定された受信手段について、該受信手段からの入力信号が前記閾値以上のときに該受信手段を前記第１低消費電力モードとし、該受信手段からの入力信号が前記閾値を下回ると該受信手段を前記高消費電力モードとすることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
前記受信手段を複数含み、
前記消費電力モード設定手段は、複数の前記受信手段のうち、一部の前記受信手段が動作し、残りの前記受信手段が動作する必要のないときには、前記動作する必要のない受信手段への電力の供給を停止させることで、前記高消費電力モードよりも消費電力の低い第２低消費電力モードとすることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記受信手段から入力される信号に対して所定処理を実行する信号処理手段を備え、
前記消費電力モード設定手段は、前記受信手段及び前記信号処理手段のうちの一部が動作し、残りが動作する必要のないときに、前記動作する必要のない手段への電力の供給を停止させて前記第２低消費電力モードとすることを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
前記信号処理手段は、一部の前記受信手段とともに前記第２低消費電力モードが設定される第１信号処理手段と、前記受信手段が前記第２低消費電力モードのときに前記高消費電力モードが設定される第２信号処理手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
それぞれ異なるＧＰＳ衛星をトラッキングするための複数の前記受信手段を含み、
前記受信手段から入力される信号に基づいて、前記受信手段に対し、受信可能な前記ＧＰＳ衛星を探すサーチモードと、サーチにより見つかった前記ＧＰＳ衛星からの信号を継続受信できるようにトラッキングするトラッキングモードのいずれかを設定する動作モード設定手段と、
前記トラッキングモードが設定された受信手段の数をカウントとする計数手段と、を備え、
前記消費電力モード設定手段は、
全ての前記受信手段が前記サーチモードの間は、全ての前記受信手段を前記高消費電力モードとするとともに、前記信号処理手段のうち、前記第２信号処理手段への電力の供給を停止させて前記第２低消費電力モードとし、
前記計数手段の計数結果、少なくとも１つの前記受信手段がトラッキングモードとされつつトラッキングモードとされた前記受信手段の数が測位に必要な数に未達のときは、前記第１信号処理手段及び前記第２信号処理手段に対して電力が供給されるようにし、
前記計数手段の計数結果、トラッキングモードとされた前記受信手段の数が、測位に必要な数に達すると、トラッキングモードとされていない残りの前記受信手段と、前記信号処理手段のうちの前記第１信号処理手段への電力の供給を停止させて前記第２低消費電力モードとし、
前記トラッキングモードが設定された受信手段について、該受信手段からの入力信号が前記閾値以上のときに該受信手段を前記第１低消費電力モードとし、該受信手段からの入力信号が前記閾値を下回ると該受信手段を前記高消費電力モードとすることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。