JP2014130079A - 半導体装置、電子機器、及び電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳ装置を搭載した電子機器の消費電力を低減する、半導体装置、電子機器、及び電源制御方法を提供する。
【解決手段】電子機器１０は、センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、及び気圧センサ１６を備える。センサ制御マイコン１２では、気圧センサ１６から取得した気圧値の一定期間の波形を解析し、予め定められた閾値（基準値）に基づいてトンネル内であるか否か判断する。センサ制御マイコン１２は、トンネル内であると判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオフにし、その後トンネルから出たと判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオンにする制御を行う。ＧＰＳ信号が届かないトンネル内では、ＧＰＳ１４の電源をオフにするため、ＧＰＳ１４の消費電流を削減して、消費電力を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置、電子機器、及び電源制御方法に関するものである。

近年、ナビゲーションシステムを備えた電子機器、例えば、スマートフォンやポータブルナビゲーションシステム等の携帯機器が多くなってきている。このような電子機器は、ナビゲーションシステムに用いるＧＰＳ装置を搭載している。当該電子機器では、ＧＰＳ衛星から送信される位置情報を示すＧＰＳ信号をＧＰＳ装置が受信するために、ＧＰＳ装置を常に動作させておく必要があった。しかしながらＧＰＳ装置は、消費電流が多く、消費電力が大きいため、バッテリの電力消費を抑制することが求められている。

ＧＰＳ装置の電源を制御する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する受信回路の受信状態を監視し、受信状態が悪い場合に、電源部から受信回路への電源供給を遮断し、一定時間経過後、再び電源供給を開始するＧＰＳ受信機が開示されている。

特開平１１−３５２２０６号公報

しかしながら、従来の技術では、ＧＰＳ装置を搭載した電子機器の消費電力が適切に低減できない場合があった。例えば、上記特許文献１に記載の技術では、受信状態が悪い期間が、当該一定時間よりも長い場合であっても、電源部からの電源供給の遮断後、一定時間経過後に、再び電源供給を開始し、受信状態を監視しないといけない。そのため、特許文献１に記載の技術では、受信状態の監視に消費電力を要してしまい、消費電力が低減できない場合があった。

本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、ＧＰＳ装置を搭載した電子機器の消費電力を低減する、半導体装置、電子機器、及び電源制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、気圧センサから気圧値を取得する気圧値取得部と、前記気圧値取得部で取得した気圧値の変化状態を検出し、前記変化状態が所定の条件を満たすか否かに基づいて、受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行って位置情報を出力するＧＰＳ装置の電源のオン及びオフを制御する制御部と、を備える。

本発明の電子機器は、受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行うＧＰＳ装置と、前記ＧＰＳ装置の電源に、電力を供給する電力供給部と、ＧＰＳ装置の位置検出結果を表示する表示部と、本発明の半導体装置と、を備える。

本発明の電源制御方法は、気圧センサから気圧を取得する気圧取得工程と、前記気圧取得工程で取得した気圧の変化状態を検出し、前記変化状態が所定の条件を満たすか否かに基づいて、受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行うＧＰＳ装置の電源のオン及びオフを制御する電源制御工程と、を備える。

本発明によれば、ＧＰＳ装置を搭載した電子機器の消費電力を低減するという効果を奏する。

第１の実施の形態の電子機器によるナビゲーションの一例を説明するための概略図である。 第１の実施の形態の電子機器の一例を示す概略構成図である。 第１の実施の形態のセンサ制御マイコンにおけるＧＰＳ制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における気圧センサで検知した気圧値の変化の具体的一例を示す説明図である。 第２の実施の形態の電子機器の一例を示す概略構成図である。 第２の実施の形態のセンサ制御マイコンにおけるＧＰＳ制御処理の一例を示すフローチャートである。 図６に示したＧＰＳ制御処理の移動状態判定処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態の電子機器の一例を示す概略構成図である。 第３の実施の形態のセンサ制御マイコンにおけるＧＰＳ制御処理の一例を示すフローチャートである。 図９に示したＧＰＳ制御処理におけるトンネルに入ったことを気圧値に基づいて検知する検知方法の一例を示すフローチャートである。 図９に示したＧＰＳ制御処理におけるトンネルに入ったことを地図情報を利用して検知する検知方法の一例を示すフローチャートである。 図９に示したＧＰＳ制御処理におけるトンネルから出たことを検知する検知方法の一例を示すフローチャートである。 メインＣＰＵを備えた電子機器の一例の概略構成を示す概略構成図である。 メインＣＰＵを備えた電子機器のその他の一例の概略構成を示す概略構成図である。 メインＣＰＵを備えた電子機器のその他の一例の概略構成を示す概略構成図である。

以下では、図面を参照して、本実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１に、本実施の形態の電子機器１０によるナビゲーションの一例を説明するための概略図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星１から送信されたＧＰＳ信号を受信する本発明のＧＰＳ装置としてのＧＰＳ１４を備えている。ＧＰＳ信号には、位置情報が含まれており、ＧＰＳ１４は、受信したＧＰＳ信号の位置情報に基づいて電子機器１０の位置を検出する。ＧＰＳ１４により検出された電子機器１０の位置は、表示部１７に表示される。本実施の形態の電子機器１０では、ＧＰＳ１４の動作中は、ＧＰＳ衛星１から送信されるＧＰＳ信号を受信する。また、ＧＰＳ１４の非動作中は、ＧＰＳ信号を受信しない。

なお図１では、電子機器１０がスマートフォンである場合を具体的一例として示したがこれに限らず、ＧＰＳ１４を備える電子機器であれば、その他の携帯電子機器であってもよいし、非携帯の電子機器であってもよい。

図２には、本実施の形態の電子機器１０の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、表示部１７、及び電力供給部１８を備える。

本発明の半導体装置に対応するセンサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、及び表示部１７を制御する機能を有している。センサ制御マイコン１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２４、及びＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２６を備えている。ＲＯＭ２２には、詳細を後述するＧＰＳ制御処理のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ２０が、ＲＯＭ２２に記憶されている当該プログラムを実行することにより、予め定められた機能が実現される。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２０によるプログラムの実行の際に、ワークメモリ等として用いられる。ＩＦ２６は、センサ制御マイコン１２と、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、及び表示部１７と、の間で各種情報等の送受信を可能にするための機能を有する。ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２４、及びＩＦ２６は、バス２８を介して相互に接続されている。

ＧＰＳ１４は、ＧＰＳ衛星１から位置情報を示すＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて電子機器１０の現在位置を検出する機能を有している。

気圧センサ１６は、電子機器１０のおかれている環境、または電子機器１０内部の少なくとも一方の気圧を測定可能なものであれば、特に限定されるものではない。なお、気圧センサ１６は、ＧＰＳ１４よりも消費電流が少なく、消費電力が小さい。

表示部１７は、ＧＰＳ１４で検出した電子機器１０の現在位置等を表示する機能を有しており、具体的例としては、タッチパネルや液晶等が挙げられる。

本実施の形態の電力供給部１８は、センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、及び表示部１７それぞれの電源に電力を供給する機能を有している。センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、及び表示部１７は、電力供給部１８から供給された電力により、それぞれ駆動する。なお、本実施の形態では、電力供給部１８から上記各部に電力を供給するように構成しているが、これに限らない。例えば、電力供給部１８からは、ＧＰＳ１４のみに電力を供給し、センサ制御マイコン１２、気圧センサ１６、及び表示部１７は、他から電力を供給するようにしてもよい。このように、センサ制御マイコン１２、気圧センサ１６、及び表示部１７の各電源への電力の供給源は、電力供給部１８に限るものではない。

次に、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２のＧＰＳ制御処理について説明する。図３には、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２におけるＧＰＳ制御処理の一例のフローチャートを示す。

本実施の形態では、図３に示したＧＰＳ制御処理は、一例として、電子機器１０の主電源（図示省略）に電源が投入されると実行される。

ステップＳ１００では、センサ制御マイコン１２は、気圧センサ１６から気圧値を取得する。本実施の形態では、センサ制御マイコン１２は、定期的に気圧センサ１６から一定期間の気圧値を取得する。すなわち、センサ制御マイコン１２は、定期的に気圧センサ１６から複数の気圧値を取得する。なお、本実施の形態では、このように定期的に気圧センサ１６から気圧値を取得するようにしているが、予め定められたその他のタイミングで気圧値を取得するようにしてもよく、特に限定されるものではない。また、気圧値を取得する上記の一定期間は、下記ステップＳ１０２における解析方法や、電子機器１０の環境等を考慮して予め定めておけばよい。

次のステップＳ１０２では、センサ制御マイコン１２は、取得した気圧値から気圧の変化を解析する。次のステップＳ１０４では、センサ制御マイコン１２は、ステップＳ１０２の解析結果に基づいて、電子機器１０の現在位置がトンネル内であるか否か判断する。

図４には、気圧センサ１６で検知した気圧値の変化の具体的一例を示す。一般に、トンネル内では、図４に示すように気圧値が、トンネル外に比べて乱れる。すなわち、トンネル内では、気圧値の波形の振幅が大きくなる。そこで、本実施の形態では、センサ制御マイコン１２が、気圧値の変化を解析し、気圧値が乱れている場合にトンネル内であると判断している。

上記ステップＳ１０２では、取得した一定期間の気圧値の波形を解析することにより、気圧の変化を解析している。気圧値の波形の解析方法は、特に限定されず、例えば、分散、標準偏差、最大値最小値の差分、時間移動平均、微分処理、気圧波形の振幅等を用いた解析方法が挙げられる。本実施の形態では、ステップＳ１０２における解析方法に応じて、トンネル内と判断するための波形の乱れを表す閾値（基準値）が予めＲＯＭ２２等の記憶部に記憶されている。

本実施の形態のステップＳ１０４では、記憶されている当該閾値と、ステップＳ１０２の解析結果とを比較して、当該閾値と一致、または一致したとみなせる予め定められた許容範囲内である場合に、トンネル内であると判断している。

例えば、分散を用いる場合は、分散用の閾値を予め記憶しておき、分散が閾値以上であれば、トンネル内であると判断すればよい。また同様に、標準偏差を用いる場合は、標準偏差用の閾値を予め記憶しておき、標準偏差が閾値以上であれば、トンネル内であると判断すればよい。また、取得した気圧値の最大値と最小値との差分を用いる場合も、同様に、差分用の閾値を予め記憶しておき、差分が閾値以上であれば、トンネル内であると判断すればよい。
また、気圧値の最大値と気圧値の平均値との差分が閾値以上であって、且つ気圧値の最小値と気圧値の平均値との差分が閾値以上の場合に、トンネル内であると判断してもよい。また、気圧値の最大値と気圧値の平均値との差分が閾値以上か、或いは気圧値の最小値と気圧値の平均値との差分が閾値以上の場合に、トンネル内であると判断してもよい。

なお、センサ制御マイコン１２は、これら複数の解析方法を組み合わせ、これらの解析方法のうち、所定数以上の解析方法によりトンネル内であると判断した場合に、トンネル内であると最終的に判断し、所定数未満の場合は、トンネル内ではないと判断するようにしてもよい。なお、当該所定数は、「１」を除外するものではない。

ステップＳ１０４で現在位置がトンネル内でないと判断した場合は、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、ＧＰＳ１４の電源をオンにした後、ステップＳ１００に戻り本処理を繰り返す。なお、本処理では、ＧＰＳ１４の電源がオフであった場合は、オンにするが、既に電源がオンにされていた場合は、そのままの状態を維持する。

一方、ステップＳ１０４で現在位置がトンネル内であると判断した場合は、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、ＧＰＳ１４の電源をオフにした後、ステップＳ１００に戻り本処理を繰り返す。なお、本処理では、ＧＰＳ１４の電源がオンであった場合は、オフにするが、既に電源がオフにされていた場合は、そのままの状態を維持する。

一般的に、ＧＰＳ衛星１から送信されたＧＰＳ信号（電波）は、トンネル内のＧＰＳ１４に届かない。従って、トンネル内では、ＧＰＳ１４による現在位置の検出が行えない。そのため本実施の形態では、トンネル内では、センサ制御マイコン１２が、ＧＰＳ１４の電源をオフに制御する。なお、ＧＰＳ１４の電源をオフにする前に、直前にＧＰＳ１４が検出した現在位置等をＲＯＭ２２等の記憶部に記憶させておくようにするとよい。例えば、トンネル内において、現在位置を表示する必要が生じた場合（電子機器１０のユーザから現在位置の表示指示を受け付けた場合等）は、記憶させてある現在位置を表示部１７に表示させるようにすればよい。

ステップＳ１０８でＧＰＳ１４の電源をオフにした後、再びステップＳ１００に戻り本処理を繰り返し、ステップＳ１０４でトンネル内ではないと判断した場合は、上述したように、ステップＳ１０６によりＧＰＳ１４の電源を再びオンにする。すなわち、本実施の形態では、トンネルから出たことを検出した場合は、電源をオフからオンに切り替えている。これにより、トンネルから出ると、再びＧＰＳ１４は、ＧＰＳ衛星１から送信されたＧＰＳ信号を受信し、位置情報に基づいて現在位置の検出を行うようになる。

本実施の形態のＧＰＳ制御処理は、電子機器１０（センサ制御マイコン１２）の電源がオフになるまで、定期的に実行される。

このように本実施の形態のセンサ制御マイコン１２では、気圧センサ１６から取得した気圧値の一定期間の波形を解析し、予め定められた閾値（基準値）に基づいてトンネル内であるか否か判断する。センサ制御マイコン１２は、トンネル内であると判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオフにし、その後トンネルから出たと判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオンにする制御を行う。

このように制御を行うことにより、ＧＰＳ信号が届かないトンネル内では、ＧＰＳ１４の電源をオフにするため、ＧＰＳ１４の消費電流を削減して、消費電力を抑制することができる。従って、電子機器１０の消費電力を抑制することができる。また、本実施の形態では、ＧＰＳ１４よりも消費電流が低く、消費電力が小さい気圧センサ１６を用いているため、消費電力の増大を抑制することができる。さらに、本実施の形態では、地図情報を持たずとも、トンネル内であるか否かを判断することができるため、地図情報を持たない環境の電子機器１０であっても、ＧＰＳ１４の電力消費を抑制することができる。また、本実施の形態では、トンネル内で逐次、移動量等を演算しなくても、トンネルから出たことを検知することができるため、演算量を少なくすることができ、ＧＰＳ１４の電力消費を抑制することができる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態では、電子機器１０（電子機器１０を携帯するユーザ）の移動状態を判定して、移動状態に応じて、現在位置がトンネル内であるか否かの判定を行う。

図５には、本実施の形態の電子機器１０の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、第１の実施の形態の電子機器１０と同様の構成及び動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態の電子機器１０は、センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、表示部１７、電力供給部１８、加速度センサ３０、及び地磁気センサ３２を備える。本実施の形態の電子機器１０は、第１の実施の形態と異なり、加速度センサ３０及び地磁気センサ３２を備える。

本実施の形態の加速度センサ３０は、加速度値を検出して検出結果をセンサ制御マイコン１２に出力する。加速度センサ３０は、特に限定されず、例えば、特定の１軸の加速度値を検出するセンサであってもよいし、複数軸（２軸または３軸）の加速度値の各々を検出するセンサであってもよい。加速度センサ３０は、１軸の加速度を検出するセンサである場合には、検出結果として、当該軸の加速度値を出力する。また、複数軸の加速度値を検出するセンサである場合には、検出結果として、軸毎の加速度値を出力する。

本実施の形態の地磁気センサ３２は、特に限定されず、例えば、特定の１軸の地磁気値を検出するセンサであってもよいし、複数軸（２軸または３軸）の地磁気値の各々を検出するセンサであってもよい。地磁気センサ３２は、１軸の地磁気値を検出する場合には、検出結果として、当該軸の地磁気値を出力する。また、複数軸の地磁気値を検出する場合には、検出結果として、軸毎の地磁気値を出力する。また、地磁気センサ３２が、軸毎の地磁気値を合成した合成値を算出して該合成値を示す地磁気値として出力するようにしてもよい。

本実施の形態の、加速度センサ３０及び地磁気センサ３２は、電力供給部１８から供給された電力によって駆動するが、これに限らず、その他から電力を供給するようにしてもよい。

また、本実施の形態の加速度センサ３０及び地磁気センサ３２は、センサ制御マイコン１２により制御される。本実施の形態では、加速度センサ３０から取得した加速度値に基づいて、センサ制御マイコン１２が、移動状態が歩行による移動であるか否か判定する（詳細後述）。また、地磁気センサ３２から取得した地磁気値に基づいて、センサ制御マイコン１２が、移動状態が車による移動であるか、電車による移動であるかを判定する（詳細後述）。

次に、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２のＧＰＳ制御処理について説明する。図６には、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２におけるＧＰＳ制御処理の一例のフローチャートを示す。図６に示した本実施の形態のＧＰＳ制御処理は、第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理（図３参照）と同様の処理を含むため、同様の処理については、その旨を記し、詳細な説明を省略する。

ステップＳ２００では、移動状態が、歩行による移動、車による移動、及び電車による移動のいずれであるのかを判定する移動状態判定処理を行う。図７には、当該移動状態判定処理の一例のフローチャートを示す。

ステップＳ２５０では、センサ制御マイコン１２は、加速度センサ３０から加速度値を取得する。ここでは、センサ制御マイコン１０は、所定期間の加速度値を取得する。すなわち複数の加速度値を取得する。なお、当該所定期間は、第１の実施の形態で説明した気圧センサ１６から気圧値をセンサ制御マイコン１２が取得する所定期間と同じであっていてもよいし、異なっていてもよい。

次のステップＳ２５２では、センサ制御マイコン１２は、取得した加速度値を分析し、加速度値が予め定められた条件（ここでは歩行条件）に該当するか否かを判定する。歩行条件は、電子機器１０を携帯するユーザが歩行で移動している状態であると判定される条件であって、例えば、加速度値の所定時間における変化量が予め設定された閾値未満である、という条件としてもよいし、加速度値を波形で表わしたときの振幅や周期等が予め定められた範囲内（或いは範囲外）である、という条件であってもよい。

ステップＳ２５２において、センサ制御マイコン１２は、取得した加速度値が歩行条件を満たしたと判定した場合は、ステップＳ２５４に進み、ステップＳ２５４において、ユーザが歩行で移動していると判定した後、本処理を終了する。なお、加速度値による判定方法は、上記以外であってもよく、例えば、特開２０１１−１３９３０１号公報等に記載の周知の技術を用いることができる。

また、ここでは、加速度値により、歩行によって移動している状態と、電車や車等乗り物に乗って移動している状態と、を判定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、歩行または走行によって移動している状態と、乗り物に乗って移動している状態と、を判定するようにしてもよい。また、例えば、閾値を複数設け、歩行によって移動している状態と、走行によって移動している状態と、乗り物に乗って移動している状態と、を判定するようにしてもよい。

なお、加速度センサ３０が１軸検出用のセンサである場合には、該１軸の加速度値を用いて判定し、加速度センサ３０が複数軸検出用のセンサである場合には、各軸の加速度値を合成した合成値に基づいて、判定してもよいし、各軸の加速度値のうち最も値の大きな加速度値を用いて判定してもよい。

一方、ステップＳ２５２において、センサ制御マイコン１０は、取得した加速度値が歩行条件を満たさないと判定した場合は、ステップＳ２５６へ進む。

ステップＳ２５６では、センサ制御マイコン１２は、地磁気センサ３２の電源をオンにする。これにより、地磁気センサ３２は、地磁気の検出動作を開始する。次のステップＳ２５８では、センサ制御マイコン１２は、地磁気センサ３２から地磁気値を取得する。ここでは、センサ制御マイコン１２は、所定期間の地磁気値を取得する。なお、当該所定期間は、第１の実施の形態で説明した気圧センサ１６から気圧値をセンサ制御マイコン１２が取得する所定期間や、上記ステップＳ２５０で加速度センサ３０から加速度値をセンサ制御マイコン１２が取得する所定期間と同じであっていてもよいし、異なっていてもよい。

次のステップＳ２６０では、センサ制御マイコン１２は、取得した地磁気値に基づいて、地磁気値の分散を算出する。地磁気値の分散は、例えば、以下の式（１）により算出される。

分散＝Σ(地磁気値−地磁気値の平均値)²÷取得した地磁気値の数 ・・・（１）

なお、地磁気センサ３２が１軸の地磁気値を検出する場合には、該１軸の地磁気値を用いて上記（１）式により分散を計算すればよい。また、地磁気センサ３２が複数軸の地磁気値を検出する場合には、各軸の地磁気値を合成した合成値に基づいて、上記（１）式により分散を計算してもよいし、各軸の地磁気値の分散の各々を計算し、各軸の分散のうち最も値の大きな分散をステップＳ２６０の計算結果として用いるようにしてもよい。また、地磁気値の合成値に基づいて分散を計算する場合において、地磁気センサ３２から軸毎の地磁気値を取得した場合は、センサ制御マイコン１２が、該地磁気値を合成した合成値を計算して分散を求めることができる。また、地磁気センサ３２から、該合成値を示す地磁気値を取得した場合は、センサ制御マイコン１２が該地磁気値を取得し、該地磁気値が示す合成値を用いて分散を計算することができる。

ステップＳ２６２では、センサ制御マイコン１２は、上記ステップＳ２６０により算出した分散の値と、予め設定された閾値とを比較する。センサ制御マイコン１２は、分散が閾値以上であると判定した場合は、ステップＳ２６４へ進む。ステップＳ２６４では、センサ制御マイコン１２は、電子機器１０を携帯するユーザが電車で移動している状態であると判定する。一方、センサ制御マイコン１２は、分散が閾値未満であると判定した場合は、電子機器１０を携帯するユーザが車で移動している状態であると判定する。

本実施の形態のセンサ制御マイコン１２では、電車走行時（特に加速減速時）には、モータ・電線等に起因して地磁気値の乱れが生じるため、この地磁気値の乱れを利用して、車か電車かを判定している。なお、本実施の形態では、上述したように、地磁気値の変化の大きさを示す値として分散を用いているが、これに限定されない。例えば、分散の代わりに標準偏差を用いてもよい。標準偏差を用いる場合には、標準偏差用の閾値を予め記憶しておき、標準偏差が閾値以上であれば、電車での移動と判定し、標準偏差が閾値未満であれば車での移動と判定すればよい。また、取得した地磁気値の最大値と最小値との差分を用いてもよい。差分を用いる場合も、差分用の閾値を予め記憶しておき、差分が閾値以上であれば、電車での移動と判定し、差分が閾値未満であれば車での移動と判定すればよい。また、地磁気値の最大値又は最小値を用いてもよい。例えば、自然磁界ではあり得ないほど大きな（或いは小さな）地磁気値が取得された場合には、電車での移動と判定することができる。より具体的には、地磁気値の最大値を用いる場合は、最大値用の閾値を予め記憶しておき、最大値が閾値以上となった場合には、電車での移動と判定し、最大値が閾値未満となった場合は、車での移動と判定すればよい。また、地磁気値の最小値を用いる場合は、最小値用の閾値を予め記憶しておき、最小値が閾値以下となった場合は、電車での移動と判定し、最小値が閾値を越えた場合は、車での移動と判定すればよい。また、地磁気値の最大値と地磁気値の平均値との差分が閾値以上であって、且つ地磁気値の最小値と地磁気値の平均値との差分が閾値以上の場合に、電車での移動と判定し、それ以外は、車での移動と判定してもよい。また、地磁気値の最大値と地磁気値の平均値との差分が閾値以上か、或いは地磁気値の最小値と地磁気値の平均値との差分が閾値以上の場合に、電車での移動と判定し、それ以外は、車での移動と判定してもよい。

なお、トンネル内であるか否かの判定と同様に、複数の指標（分散、標準偏差、最大値と最小値との差分、最大値、及び最小値等）を組み合わせて用いてもよい。

上記ステップＳ２６４及びステップＳ２６６により、移動状態を判定した後のステップＳ２６８では、地磁気センサ３２の電源をオフにした後、本処理を終了する。

このようにしてステップＳ２００で移動状態が判定されると、ステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２は、上記第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理のステップＳ１００に対応しており、センサ制御マイコン１２は、気圧センサ１６から気圧値を取得する。次のステップＳ２０４も、上記第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理のステップＳ１０２に対応しており、センサ制御マイコン１２は、取得した気圧値の波形の解析を行う。

次のステップＳ２０６では、上記ステップＳ２００の移動状態判定処理により判定した移動状態に応じた閾値を取得する。移動状態に応じて、トンネル内での気圧の乱れ（変化）が異なる場合がある。例えば、移動状態により移動速度が異なるため、分散の平均や標準偏差等が、移動状態（移動速度）によって異なる場合がある。本実施の形態では、予め移動状態毎に閾値を実験等により得ておき、得られた閾値と移動状態との対応関係をセンサ制御マイコン１２のＲＯＭ２２等の記憶部に、記憶させておく。

次のステップＳ２０８、ステップＳ２１０、及びステップＳ２１２は、それぞれ、上記第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理のステップＳ１０４、ステップＳ１０６、及びステップＳ１０８に対応している。センサ制御マイコン１２は、ステップＳ２０４の解析結果に基づいて、ステップＳ２０６で取得した閾値を用いて、トンネル内であるか否かを判断する。トンネル内である、またはトンネル内に入ったと判断した場合は、ステップＳ２１２により、ＧＰＳ１４の電源をオフにした後、本処理を繰り返す。一方、トンネル内ではない、またはトンネルから出たと判断した場合は、ステップＳ２１０により、ＧＰＳ１４の電源をオンにした後、本処理を繰り返す。

このように本実施の形態のセンサ制御マイコン１２では、移動状態を判定すると共に、気圧センサ１６から取得した気圧値の一定期間の波形を解析し、移動状態に応じて予め定められた閾値（基準値）に基づいてトンネル内であるか否か判断する。センサ制御マイコン１２は、トンネル内であると判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオフにし、その後トンネルから出たと判断した場合は、ＧＰＳ１４の電源をオンにする制御を行う。

これにより、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２では、移動状態に応じて、適切に、ＧＰＳ１４の消費電流を削減して、消費電力を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、移動状態に応じた閾値を取得し、当該閾値に基づいてセンサ制御マイコン１２がトンネル内であるか否かを判断するようにしているがこれに限らない。例えば、移動状態に応じてトンネル内の通過時間が異なるため、上記ステップＳ２０２で気圧値を取得する所定期間と移動状態との対応関係を予め定めておくようにするとよい。

また、本実施の形態では、移動状態の判定には、加速度センサ３０及び地磁気センサ３２を用いているがこれに限らない。例えば、集音マイクを備え、センサ制御マイコン１２が集音マイクから取得した音を解析することにより移動状態の判定を行ってもよい。また、本実施の形態では、センサ制御マイコン１２は、移動状態として、歩行または走行により移動する状態、車により移動する状態、及び電車により移動する状態のいずれであるかを判定しているがこれに限らない。その他、例えば移動状態として電子機器１０の周囲の環境の状態を判定するようにしてもよい。センサ制御マイコン１２は、集音マイク等により、周囲の音が大きい環境であることを判定した場合は、車等の移動体が多い環境であるため、例えば、気圧値を所定期間取得し、トンネル内であるか否かの判断を行うようにする。また、センサ制御マイコン１２は、周囲の音が小さい環境であると判定した場合は、移動体が少なく、気圧の変動が小さい可能性があるため、当該所定期間よりも長い期間、気圧値を取得するようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
本実施の形態では、トンネルの出口の位置を特定しておき、トンネルから出て、ＧＰＳ１４の電源をオンにする際に、特定した出口の位置を用いてＧＰＳ１４におけるＧＰＳ衛星１の捕捉を早めることにより、消費電流を削減し、消費電力を抑制する。

図８には、本実施の形態の電子機器１０の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、第１の実施の形態の電子機器１０と同様の構成及び動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態の電子機器１０は、センサ制御マイコン１２、ＧＰＳ１４、気圧センサ１６、表示部１７、電力供給部１８、及び地図情報１９を備える。本実施の形態の電子機器１０は、第１の実施の形態と異なり、地図情報１９を備える。

本実施の形態の地図情報１９は、いわゆる地図の電子データである。より具体的には、地図情報１９は、地図の電子データが記憶されたメモリ等の記憶部である。地図情報１９は、所定の範囲の地図に対応する電子データを予め記憶させたものであってもよい。また、地図情報１９は、所定のタイミングで、ＧＰＳ１４で検出した位置に応じた地図を例えば、図示を省略したネット網等を利用して、外部から取得して、記憶させるようにしてもよい。いずれとするかは、地図情報１９の記憶容量や消費電力等の観点から予め定めておけばよい。

次に、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２のＧＰＳ制御処理について説明する。図９には、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２におけるＧＰＳ制御処理の一例のフローチャートを示す。図９に示した本実施の形態のＧＰＳ制御処理は、第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理（図３参照）と同様の処理を含むため、同様の処理については、その旨を記し、詳細な説明を省略する。

ステップＳ３００では、センサ制御マイコン１２は、トンネルに入ったことを検知する。図１０には、本ステップの検知方法の一例のフローチャートを示す。図１０に示した処理のステップＳ３３０、ステップＳ３３２、及びステップＳ３３４は、上記第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理のステップＳ１００、ステップＳ１０２、及びステップＳ１０４にそれぞれ対応している。

ステップＳ３３０では、センサ制御マイコン１２は、気圧センサ１６から気圧値を取得する。次のステップＳ３３２では、センサ制御マイコン１２は、取得した気圧値の波形の解析を行う。

次のステップＳ３３４では、センサ制御マイコン１２は、トンネル内で有るか否かを判断する。トンネル内ではないと判断した場合は、本処理を繰り返す。一方、トンネル内であると判断した場合は、トンネルに入ったことを検知したため、本処理を終了する。

なお、本実施の形態においては、トンネルに入ったか否かの検知は、図１０に示した処理に限らない。例えば、トンネルに入ったか否かの検知は、地図情報１９を利用して行ってもよい。図１１には、地図情報１９を利用した場合の、検知方法の一例のフローチャートを示す。

ステップＳ３５０では、センサ制御マイコン１２は、地図情報１９から地図情報を取得する。次のステップＳ３５２では、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４が検出した現在位置を取得する。

次のステップＳ３５４では、センサ制御マイコン１２は、取得した地図情報と現在位置とに基づいて、トンネル内であるか否かを判定する。現在位置がトンネル内ではないと判断した場合は、本処理を繰り返す。一方、現在位置がトンネル内であると判断した場合は、トンネルに入ったことを検知したため、本処理を終了する。

なお、気圧センサ１６から取得した気圧値に基づいて検知を行う方法は、地図情報１９を利用して検知を行う方法に比べてセンサ制御マイコン１２の演算量を少なくすることができる。そのため、気圧値に基づいて検知を行う方法の方が、検知精度が高く、また、消費電流が少なく、消費電力が抑制される。

このようにしてトンネルに入ったことを検知すると、次のステップＳ３０２では、センサ制御マイコン１２は、現在位置となるトンネルを特定する。本実施の形態では、センサ制御マイコン１２は、地図情報１９から取得した地図情報とＧＰＳ１４から取得した現在位置とに基づいて、現在位置のトンネルを特定する。なお、この際、トンネル内にいるため、ＧＰＳ１４は、ＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ信号を受信することができない。そのため、本実施の形態では、トンネルに入る直前（直近）に、受信したＧＰＳ信号によりＧＰＳ１４が検出した現在位置をＲＯＭ２２等の記憶部に記憶させておき、記憶させておいた現在位置を用いて特定を行う。なお、現在位置の特定は、上記ステップＳ３００のトンネルに入ったことを検知するよりも速さを要さず、上記図１１に示した検知方法における処理よりも精度が低くてもよい。

次のステップＳ３０４では、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４の電源をオフにする。なお、ステップＳ３０２とステップＳ３０４とは、順番を入れ替えてもよい。

次のステップＳ３０６では、センサ制御マイコン１２は、トンネルの出口の位置を特定する。ステップS３０２でトンネルを特定しているため、地図情報１９を用いることにより、当該トンネルの出口の位置を特定すればよい。このようにして、現在位置がトンネル内である間に、当該トンネルの出口の位置を特定しておく。

次のステップＳ３０８では、センサ制御マイコン１２は、トンネルから出たことを検知する。図１２には、本ステップの検知方法の一例のフローチャートを示す。図１２に示した処理のステップＳ３７０、ステップＳ３７２、及びステップＳ３７４は、上記第１の実施の形態のＧＰＳ制御処理のステップＳ１００、ステップＳ１０２、及びステップＳ１０４にそれぞれ対応している。

ステップＳ３７０では、センサ制御マイコン１２は、気圧センサ１６から気圧値を取得する。次のステップＳ３７２では、センサ制御マイコン１２は、取得した気圧値の波形の解析を行う。

次のステップＳ３７４では、トンネル内で有るか否かを判断する。ここでは、トンネルから出たことを検知するための処理であるため、トンネル内であると判断した場合は、本処理を繰り返す。一方、トンネル内でないと判断した場合は、トンネルから出たことを検知したため、本処理を終了する。

このようにしてトンネルから出たことを検知すると、次のステップＳ３１０では、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４の電源をオンにする。次のステップＳ３１２では、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４に、上記ステップＳ３０６で特定したトンネルの出口の位置を示す情報を入力し、次のステップＳ３１４では、ＧＰＳ衛星１を捕捉させた後、本処理を繰り返す。

このように本実施の形態のセンサ制御マイコン１２では、トンネルに入ったことを検知した場合、ＧＰＳ１４の電源をオフにすると共に、地図情報１９から取得した地図情報と、ＧＰＳ１４から取得した現在位置とに基づいて、現在位置のトンネル及び当該トンネルの出口の位置を特定する。センサ制御マイコン１２は、トンネルから出たことを検知した際に、ＧＰＳ１４の電源をオンにすると共に、ＧＰＳ１４に特定したトンネルの出口の位置を入力する。

ＧＰＳ１４は、電源をオフにすると、次に電源をオンにした際に、ＧＰＳ衛星１を捕捉するのに時間を要する。また、ＧＰＳ衛星１の捕捉処理時は、ＧＰＳ１４の消費電流が増大する。しかしながら、ＧＰＳ１４は、現在位置の位置情報が分かっている場合は、ＧＰＳ衛星１の捕捉を容易にすることができ、この場合は、消費電流を抑制することができる。本実施の形態では、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４の電源がオフ状態の間にトンネルの出口の位置を特定しておき、ＧＰＳ１４の電源をオンにした際に、特定した出口の位置を入力している。そのため、ＧＰＳ１４は、ＧＰＳ衛星１の捕捉を容易に行うことができ、捕捉時間を早めることができるため、消費電流を削減して、消費電力を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、トンネルの出口の位置を特定しているが、特定したトンネル内に分岐点が有り、当該トンネルの出口が複数有る場合は、例えば、予めトンネル毎に分岐点前後の各ルートの気圧勾配や気圧変化パターンをＲＯＭ２２等の記憶部に記憶させておく。センサ制御マイコン１２は、記憶されている気圧勾配や気圧変化と、気圧センサ１６から取得した気圧値の波形の解析結果とを比較して、いずれのルートを移動しているか判断して、トンネルの出口を特定するようにすればよい。

（第４の実施の形態）
本実施の形態の電子機器１０は、センサ制御マイコン１２とは別に、電子機器１０全体を制御するメインＣＰＵ４０を備えていてもよい。

一例として、図１３には、メインＣＰＵ４０を備えた電子機器１０の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、第２の実施の形態の電子機器１０（図５参照）と同様の構成及び動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１３に示すように、本実施の形態の電子機器１０は、メインＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、及びＲＡＭ４４を備えている。

メインＣＰＵ４０は、センサ制御マイコン１２に備えられたＣＰＵ２０よりも高性能でかつ、消費電流（消費電力）の大きなＣＰＵである。メインＣＰＵ４０は、センサ制御マイコン１２、ＲＯＭ４２、及びＲＡＭ４４に接続されている。また、本実施の形態では、表示部１７の制御をメインＣＰＵ４０が行うため、表示部１７も、メインＣＰＵ４０に接続されている。センサ制御マイコン１２は、ＩＦ２６を介してメインＣＰＵ４０に接続されている。なお、メインＣＰＵ４０及び表示部１７への電力供給は、電力供給部１８以外からでもよいし、電力供給部１８からであってもよい。

メインＣＰＵ４０が、ＲＯＭ４２に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能が実現される。ＲＡＭ４４は、メインＣＰＵ４０がプログラムを実行する際のワークメモリ等として利用される。

なお、本実施の形態においても、ＧＰＳ１４のＧＰＳ制御処理は、メインＣＰＵ４０ではなく、センサ制御マイコン１２が行う。従って、本実施の形態の電子機器１０では、メインＣＰＵ４０をスリープ状態等の省電力化を図れる状態に移行させておき、消費電流を削減して消費電力を抑制した状態においても、上述したＧＰＳ制御処理を行うことができる。なお、本実施の形態のセンサ制御マイコン１２によるＧＰＳ制御処理は、上記第２の実施の形態のＧＰＳ制御処理（図６及び図７）と同様の処理である。

また、本実施の形態の電子機器１０では、センサ制御マイコン１２がＧＰＳ制御処理により判断した、判断結果を表示部１７等に表示させる際には、メインＣＰＵ４０は、センサ制御マイコン１２から判断結果を取得し、取得した判断結果を表示部１７に表示させる間だけ、起動させていればよいため、消費電流を削減して、消費電力を抑制することができる。

また、図１４には、メインＣＰＵ４０を備えた電子機器１０のその他の例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、上述した図１３に示した電子機器１０と同様の構成及び動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１４に示した電子機器１０では、ＧＰＳ１４が、センサ制御マイコン１２ではなく、メインＣＰＵ４０に接続されている点で、上述した図１４に示した電子機器１０と異なっている。図１３に示した電子機器１０においても、ＧＰＳ制御処理は、センサ制御マイコン１２が行う。なお、この場合は、ＧＰＳ１４の制御は、メインＣＰＵ４０が行うため、センサ制御マイコン１２のＧＰＳ制御処理により、ＧＰＳ１４の電源のオン及びオフを制御する際は、メインＣＰＵ４０を介して行うことになる。

またさらに、図１５には、メインＣＰＵ４０を備えた電子機器１０のその他の例の概略構成図を示す。本実施の形態の電子機器１０は、上述した図１３に示した電子機器１０と同様の構成及び動作を含むため、同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１５に示した電子機器１０では、地図情報１９が、メインＣＰＵ４０に接続されている点で、上述した図１３に示した電子機器１０と異なっている。図１５に示した電子機器１０においても、ＧＰＳ制御処理は、センサ制御マイコン１２が行う。なお、この場合は、センサ制御マイコン１２は、メインＣＰＵ４０を介して地図情報１９から地図情報を取得する。なお、このような場合は、メインＣＰＵ４０がスリープモード等の省電力化を図れる状態に移行する前に、所定の範囲の地図情報を、地図情報１９から取得し、センサ制御マイコン１２内のＲＯＭ２２等の記憶部、または、センサ制御マイコン１２が直接制御する記憶部（図示省略）に記憶させておくことが好ましい。このようにすることにより、メインＣＰＵ４０がスリープモード等であっても、メインＣＰＵ４０を起動させることなく、センサ制御マイコン１２によりＧＰＳ制御処理を行うことができる。さらに、電子機器１０では、このように地図情報を記憶させておく場合に、移動状態に応じた範囲の地図情報を記憶させておくことにより、地図情報を記憶させるのに要する時間を短くして、メインＣＰＵ４０のスリープ時間を長くすることができ、また、地図情報の記憶容量を削減することができる。従って、消費電流を削減して消費電力を抑制することができる。

なお、上記各実施の形態において、センサ制御マイコン１２は、ＧＰＳ１４の電源のオン及びオフを制御しているが、電源をオン及びオフにする方法は特に限定されない。ＧＰＳ１４自身が電源を備える場合は、センサ制御マイコン１２が当該電源のオン及びオフを制御するようにしてもよい。また、センサ制御マイコン１２が電力供給部１８からＧＰＳ１４へ電力が入力されないように制御することにより、ＧＰＳ１４の電源のオン及びオフを制御するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、ＧＰＳ衛星１から送信されたＧＰＳ信号が届かない場所として、トンネル内であるか否かをセンサ制御マイコン１２が判断しているが、その他の場所であってもよい。ＧＰＳ信号が届かない場所としては、例えば、地下や所定の建物の中等が挙げられる。これら特定の場所における気圧値の変化を予め実験等により得ておき、得られた気圧値の変化に応じた閾値（基準値）を用いることにより、上記各実施の形態のように、センサ制御マイコン１２がＧＰＳ１４の電源の制御を行うことができる。

また、その他の上記各実施の形態で説明した電子機器１０及びセンサ制御マイコン１２等の構成、動作、及び処理等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。

１０ 電子機器
１２ センサ制御マイコン （半導体装置、気圧値取得部、制御部、移動状態判定部）
１４ ＧＰＳ （ＧＰＳ装置）
１６ 気圧センサ
１７ 表示部
１８ 電力供給部
１９ 地図情報
３０ 地磁気センサ
４０ メインＣＰＵ

Claims (10)

1. 気圧センサから気圧値を取得する気圧値取得部と、
   前記気圧値取得部で取得した気圧値の変化状態を検出し、前記変化状態が所定の条件を満たすか否かに基づいて、受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行って位置情報を出力するＧＰＳ装置の電源のオン及びオフを制御する制御部と、
   を備えた半導体装置。
2. 前記所定の条件は、トンネル内であるか否かを判断する条件であり、
   前記制御部は、前記変化状態と前記所定の条件とに基づいて、トンネル内であるか否かを判断し、トンネル内であると判断した場合は、前記ＧＰＳ装置の前記電源をオフに制御する、
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記制御部は、トンネル内でないと判断した場合は、前記ＧＰＳ装置の前記電源をオンに制御する、
   請求項２に記載の半導体装置。
4. 地図情報を取得する地図情報取得部を備え、
   前記制御部は、トンネル内であると判断した場合は、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報と、前記電源をオフする直前に前記ＧＰＳ装置から出力された前記位置情報とに基づいて、前記トンネルを特定する、
   請求項２または請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記制御部は、前記地図情報に基づいて、特定した前記トンネルの出口の位置を検出し、前記出口から出たことによりトンネル内ではないと判断した場合は、前記ＧＰＳ装置の前記電源をオンに制御すると共に、検出した前記出口の位置を前記ＧＰＳに入力させる、
   請求項４に記載の半導体装置。
6. 移動状態が車での移動、電車での移動、及び歩行または走行による移動のいずれであるかを判定する移動状態判定部を備え、
   前記制御部は、前記移動状態判定部で判定した前記移動状態に応じた前記所定の条件に基づいて、前記ＧＰＳ装置の前記電源のオン及びオフを制御する、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
7. 前記所定の条件と前記移動状態との対応関係が予め定められており、
   前記制御部は、前記移動状態判定部で判定した前記移動状態に基づいて、前記所定の条件と前記移動状態との対応関係から前記所定の条件を決定する、
   請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記気圧値取得部が気圧値を取得する取得時間と前記移動状態との対応関係が予め定められており、
   前記気圧値取得部は、前記移動状態判定部で判定した前記移動状態に基づいて、前記取得時間と前記移動状態との対応関係から前記取得時間を決定する、
   請求項６または請求項７に記載の半導体装置。
9. 受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行うＧＰＳ装置と、
   前記ＧＰＳ装置の電源に、電力を供給する電力供給部と、
   ＧＰＳ装置の位置検出結果を表示する表示部と、
   前記請求項１から前記請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置と、
   を備えた電子機器。
10. 気圧センサから気圧を取得する気圧取得工程と、
    前記気圧取得工程で取得した気圧の変化状態を検出し、前記変化状態が所定の条件を満たすか否かに基づいて、受信したＧＰＳ信号に基づいて位置検出を行うＧＰＳ装置の電源のオン及びオフを制御する電源制御工程と、
    を備えた電源制御方法。

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