JP2019158357A - 衛星電波受信装置、電子時計及び測位制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部と、
前記受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受信部に受信動作を開始させて現在位置を算出し、当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定し、現在位置を取得した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しない場合には、前記受信動作を継続させて現在位置の算出を繰り返す
ことを特徴とする衛星電波受信装置である。
図1は、本発明の実施形態の電子時計1の機能構成を示すブロック図である。
計時回路47は、分周回路46から入力された所定の周波数の信号(クロック信号と同一周波数であってもよい)を計数することで現在の日時(時刻及び日付)を計数、保持する。計時回路47による日時の計数精度は、発振回路45からのクロック信号の精度に依存し、正確な日時からの誤差を含み得る。CPU411は、衛星電波受信処理部50が取得した現在日時に基づいて、計数されている日時を修正することが可能である。
電子時計1では、衛星電波受信処理部50が3機以上の複数の測位衛星からの電波を受信して取得された航法メッセージとそのタイミングに基づいて測位演算を行う。また、電子時計1では、測位演算の際に、測位結果の精度(位置精度)を算出する。
電子時計1では、所定時間ごとに一回、ここでは、毎分一回測位結果を取得する。受信部51による受信動作は、所定時間の経過ごと(一分)に一回開始されて、毎秒測位演算が行われる。衛星電波受信処理部50では、電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度の値が所定の精度条件を満たしたか否かが判別され、精度条件を満たした場合にその現在位置(測位結果)を取得して(取得が決定され)当該測位演算を終了し、受信部51の受信動作も停止される。精度条件を満たさない場合には、引き続き受信動作と測位演算を継続して繰り返す。所定時間未満の受信上限時間、ここでは30秒以内に精度条件を満たす測位結果が得られなかった場合には、当該30秒以内に得られた最善の結果(最も位置精度の高かったもの)を取得する。
この測位制御処理は、操作受付部61が所定の入力操作を受け付けることによって開始される。あるいは、電子時計1の起動時に自動的に起動されてもよい。
上述のステップS165、S166の各処理が本実施形態の衛星電波受信処理部50における取得判定部(測位制御方法における取得判定ステップ)を構成する。取得判定部(取得判定ステップ)には、さらに、ステップS158、S161〜S164、S167、S168の各処理が含まれてよい。
図6には、間欠位置取得処理の変形例のフローチャートを示す。
上記実施の形態では、測位衛星の位置関係と受信状態に係るパラメータとの両方を考慮した精度指標値を算出して用いることとしたが、位置関係に係る指標と受信状態に係る指標とを別個に評価してもよい。ここでは、DOPとSNRとをそれぞれ別個に評価している。
このように、電波を受信した測位衛星の数だけでなく、所望の位置精度が得られる電波受信状態であったか否かを考慮して適切な測位結果を取得するので、測位衛星の配置としては適切であっても、建築構造物や地形などに応じて受信状態が悪い場合や、受信状態がよいとしても測位衛星の数がぎりぎりであって、誤った収束位置が適正に補正されない場合などを考慮して、継続的な受信及び再度の測位演算を行わせることにより、必要以上には受信動作を継続させないようにしつつ、より確実に精度の高い位置情報を取得することができる。
すなわち、あまり長い時間受信動作を継続させるよりは、ある程度の精度で現在位置が取得されているのであれば、適宜な受信動作時間で打ち切って、受信時間内で最適な現在位置を取得することで、電力消費と測位精度とのバランスを適切に保って両立させることができる。
このような測位制御方法により、電波を受信した測位衛星の数だけでなく、所望の位置精度が得られる電波受信状態であったか否かを考慮して適切な測位結果を取得するので、測位衛星の配置としては適切であっても、建築構造物や地形などに応じて受信状態が悪い場合や、受信状態がよいとしても測位衛星の数がぎりぎりであって、誤った収束位置が適正に補正されない場合などを考慮して、継続的な受信及び再度の測位演算を行わせることにより、必要以上には受信動作を継続させないようにしつつ、より確実に精度の高い位置情報を取得することができる。
例えば、継続的に測位が行われている場合、過去の移動履歴に基づいて次の測位での現在位置がある程度推測可能な場合がある。測位演算と別に、このような推測位置を求めて、測位結果として得られた測位位置と推測位置との差分を位置精度の指標として用いてもよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や表示例などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部と、
前記受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受信部に受信動作を開始させて現在位置を算出し、当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定し、現在位置を取得した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しない場合には、前記受信動作を継続させて現在位置の算出を繰り返す
ことを特徴とする衛星電波受信装置。
<請求項2>
前記制御部は、各測位衛星からの電波受信状態を考慮して前記位置精度を求めることを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
<請求項3>
前記制御部は、所定時間ごとに前記受信部の受信動作を開始させることを特徴とする請求項1又は2記載の衛星電波受信装置。
<請求項4>
前記制御部は、前記所定時間未満の受信上限時間内に現在位置を取得する決定を行わなかった場合には、前記受信上限時間以内に算出された現在位置のうち最も位置精度が高かったものを取得して、前記受信動作を停止させることを特徴とする請求項3記載の衛星電波受信装置。
<請求項5>
前記制御部は、水平方向についての位置精度が第1の基準を満たし、かつ電波を受信した測位衛星の数が下限設定数以上の場合に現在位置を取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
<請求項6>
前記制御部は、前記水平方向についての位置精度が前記第1の基準を満たし、かつ電波を受信した測位衛星の数が下限設定数未満の場合に、高さ方向についての位置精度に係る情報を考慮して現在位置を取得するか否かを決定することを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
<請求項7>
測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部と、
前記受信部に受信動作を開始させる起動制御部と、
前記受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する演算部と、
当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定する取得判定部と、
前記取得判定部が現在位置を取得すると決定した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しないと決定した場合には、前記受信動作を継続させて前記演算部に現在位置の算出を繰り返させる停止制御部と、
を備えることを特徴とする衛星電波受信装置。
<請求項8>
請求項1〜7のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置と、
現在日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
<請求項9>
測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部を備える衛星電波受信装置の測位制御方法であって、
前記受信部に受信動作を開始させる起動制御ステップ、
当該受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する演算ステップ、
当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定する取得判定ステップ、
現在位置を取得した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しない場合には、前記受信動作を継続させて現在位置の算出を繰り返す停止制御ステップ
を含むことを特徴とする測位制御方法。
40 マイコン
41 ホスト制御部
411 CPU
412 RAM
45 発振回路
46 分周回路
47 計時回路
50 衛星電波受信処理部
51 受信部
52 モジュール制御部
53 記憶部
531 受信制御情報
532 位置履歴情報
61 操作受付部
62 表示部
621 表示画面
622 表示ドライバ
63 ROM
631 プログラム
632 測距精度/SNR換算データ
70 電力供給部
71 バッテリ
電子時計1では、所定時間ごとに一回、ここでは、毎分一回測位結果を取得する。受信部51による受信動作は、所定時間の経過ごと(一分)に一回開始されて、毎秒測位演算が行われる。衛星電波受信処理部50では、電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度の値が所定の精度条件を満たしたか否かが判別され、精度条件を満たした場合にその現在位置(測位結果)の取得が決定されて当該現在位置を取得する。その後、当該測位演算が終了され、受信部51の受信動作も停止される。精度条件を満たさない場合には、引き続き受信動作と測位演算を継続して繰り返す。所定時間未満の受信上限時間、ここでは30秒以内に精度条件を満たす測位結果が得られなかった場合には、当該30秒以内に得られた最善の結果(最も位置精度の高かったもの)を取得する。
図6には、間欠位置取得処理の変形例のフローチャートを示す。
上記実施の形態では、測位衛星の位置関係と受信状態に係るパラメータとの両方を考慮した精度指標値が算出されて用いられることとしたが、位置関係に係る指標と受信状態に係る指標とが別個に評価されてもよい。ここでは、DOPとSNRとがそれぞれ別個に評価されている。
このように、電波を受信した測位衛星の数だけでなく、所望の位置精度が得られる電波受信状態であったか否かを考慮して適切な測位結果を取得するので、測位衛星の配置としては適切であっても、建築構造物や地形などに応じて受信状態が悪い場合や、受信状態がよいとしても測位衛星の数がぎりぎりであって、誤った収束位置が適正に補正されない場合などを考慮して、継続的な受信及び再度の測位演算を行わせることにより、必要以上には受信動作を継続させないようにしつつ、より確実に精度の高い位置情報を取得することができる。
Claims (9)
- 測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部と、
前記受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受信部に受信動作を開始させて現在位置を算出し、当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定し、現在位置を取得した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しない場合には、前記受信動作を継続させて現在位置の算出を繰り返す
ことを特徴とする衛星電波受信装置。 - 前記制御部は、各測位衛星からの電波受信状態を考慮して前記位置精度を求めることを特徴とする請求項1記載の衛星電波受信装置。
- 前記制御部は、所定時間ごとに前記受信部の受信動作を開始させることを特徴とする請求項1又は2記載の衛星電波受信装置。
- 前記制御部は、前記所定時間未満の受信上限時間内に現在位置を取得する決定を行わなかった場合には、前記受信上限時間以内に算出された現在位置のうち最も位置精度が高かったものを取得して、前記受信動作を停止させることを特徴とする請求項3記載の衛星電波受信装置。
- 前記制御部は、水平方向についての位置精度が第1の基準を満たし、かつ電波を受信した測位衛星の数が下限設定数以上の場合に現在位置を取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置。
- 前記制御部は、前記水平方向についての位置精度が前記第1の基準を満たし、かつ電波を受信した測位衛星の数が下限設定数未満の場合に、高さ方向についての位置精度に係る情報を考慮して現在位置を取得するか否かを決定することを特徴とする請求項5記載の衛星電波受信装置。
- 測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部と、
前記受信部に受信動作を開始させる起動制御部と、
前記受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する演算部と、
当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定する取得判定部と、
前記取得判定部が現在位置を取得すると決定した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しないと決定した場合には、前記受信動作を継続させて前記演算部に現在位置の算出を繰り返させる停止制御部と、
を備えることを特徴とする衛星電波受信装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の衛星電波受信装置と、
現在日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。 - 測位衛星からの電波の受信動作を行う受信部を備える衛星電波受信装置の測位制御方法であって、
前記受信部に受信動作を開始させる起動制御ステップ、
当該受信部が受信した電波に基づいて現在位置を算出する演算ステップ、
当該受信部が電波を受信した測位衛星の数及び算出した現在位置の位置精度に基づいて、現在位置を取得するか否かを決定する取得判定ステップ、
現在位置を取得した場合には、前記受信動作を停止させ、取得しない場合には、前記受信動作を継続させて現在位置の算出を繰り返す停止制御ステップ
を含むことを特徴とする測位制御方法。
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