JP3847039B2 - Gps受信機および携帯端末 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS衛星が送信した無線周波数のGPS衛星信号を無線処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成し、生成した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得し、取得したGPSデータを演算するGPS受信機ならびに上記GPS受信機を備えてなる携帯端末に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
近年、GPS受信機が広く普及しており、それに伴って、GPS受信機を備えた携帯情報端末や携帯電話機などの携帯端末が広く普及している。図3は、携帯端末に備えられたGPS受信機の電気的な構成を機能ブロック図として示しており、GPS受信機1は、例えば、基準クロック発生部2、RF(Radio Frequency )部3、データ取得部4、取得データ記憶部5および取得データ演算部6を備えて構成されることが考えられる。
【0003】
このような構成によれば、基準クロック発生部2は、RF部3、データ取得部4および取得データ演算部6の各々の動作クロックとして作用する基準クロックを発生し、発生した基準クロックをRF部3、データ取得部4および取得データ演算部6の各々に出力する。RF部3は、GPS衛星が送信した無線周波数(RF)のGPS衛星信号(GPS電波)をアンテナ7により受信し、受信した無線周波数のGPS衛星信号と局部発振(LO:Local Oscillation )信号とをミキシングして中間周波数(IF:Intermediate Frequency)のGPS衛星信号を生成する。
【0004】
データ取得部4は、RF部3が生成した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得し、取得データ記憶部5は、データ取得部4が取得したGPSデータを一時的に記憶する。そして、取得データ演算部6は、取得データ記憶部5が一時的に記憶しているGPSデータを読出し、読出したGPSデータを演算し、演算結果を出力する。
【0005】
ところで、上記した構成のものは、基準クロック発生部2、RF部3、データ取得部4および取得データ演算部6の各々は、CPU8からオン指令を同時に入力することにより、動作を同時に開始し、また、CPU8からオフ指令を同時に入力することにより、動作を同時に停止すると考えられる。
【0006】
しかしながら、これでは、RF部3およびデータ取得部4が動作中にあるときには、取得データ演算部6も動作中にあることになるので、そうなると、無線周波数のGPS衛星信号を無線処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成する場合および中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得する場合においては、取得データ演算部6が発生するデジタルノイズの影響を受けて、必要な感度を得ることができないという問題がある。
【0007】
この場合、取得データ演算部6が発生するデジタルノイズの影響を回避するために、RF部3およびデータ取得部4と、取得データ演算部6とを物理的に遠ざけて配設する構成も考えられるが、これは、携帯端末において小形化が要望されているという事情を考慮すると、実現し難いものである。
【0008】
また、これとは別の問題として、このようにRF部3、データ取得部4および取得データ演算部6が動作を同時に開始する構成では、それら各部3,4,6が同時に動作中となるので、GPS受信機1全体として見れば、消費電流が大きいことになり、これは、携帯端末において消費電流の低減化が要望されているという事情を考慮すると、好ましくないものである。
【0009】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取得データ演算手段が発生するデジタルノイズの影響を未然に回避することにより、必要な感度を得ることができ、また、消費電流の低減化を図ることができるGPS受信機ならびに上記GPS受信機を備えてなる携帯端末を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のGPS受信機によれば、無線手段は、GPS衛星が送信した無線周波数のGPS衛星信号を受信し、受信した無線周波数のGPS衛星信号を処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成し、データ取得手段は、無線手段が生成した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得し、取得データ演算手段は、データ取得手段が取得したGPSデータを演算する。そして、この際、無線手段およびデータ取得手段が動作中にあるときには、取得データ演算手段が動作を停止する。
【0011】
すなわち、このものによれば、無線手段およびデータ取得手段が動作中にあるときには、取得データ演算手段が動作を停止するように構成したので、無線周波数のGPS衛星信号を処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成する場合および中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得する場合においては、取得データ演算手段が発生するデジタルノイズの影響を未然に回避することができ、これにより、必要な感度を得ることができる。また、無線手段およびデータ取得手段が動作中にあるときには、取得データ演算手段が動作を停止している分、GPS受信機全体として、消費電流の低減化をも図ることができる。
【0013】
請求項2記載のGPS受信機によれば、無線手段が動作を開始した後に、データ取得手段が動作を開始する。すなわち、このものによれば、無線手段が動作を開始した後に、データ取得手段が動作を開始するように構成したので、無線手段が動作を開始するタイミングと、データ取得手段が動作を開始するタイミングとの間に時間差があることにより、消費電流が瞬間的に増加することを未然に回避することができる。
【0014】
請求項3記載のGPS受信機によれば、無線手段、データ取得手段および取得データ演算手段の各々の動作クロックとして作用する基準クロックを発生する基準クロック発生手段が動作を開始した後に、無線手段、データ取得手段および取得データ演算手段が動作を開始する。すなわち、このものによれば、基準クロック発生手段が動作を開始した後に、無線手段、データ取得手段および取得データ演算手段が動作を開始するように構成したので、基準クロック発生手段が動作を開始するタイミングと、無線手段、データ取得手段および取得データ演算手段の各々が動作を開始するタイミングとの間に時間差があることにより、この場合にも、消費電流が瞬間的に増加することを未然に回避することができる。
【0015】
請求項4記載の携帯端末によれば、請求項1ないし3のいずれかに記載のGPS受信機をGPS受信部として備え、演算結果処理手段は、GPS受信部における取得データ演算手段が演算した演算結果を処理する。すなわち、このものによれば、GPS受信部において、上記したように、必要な感度を得ることができ、また、消費電流の低減化を図ることができ、これにより、携帯端末としても、消費電流の低減化を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を携帯情報端末のGPS受信部に適用した一実施例について、図1および図2を参照して説明する。
まず、図1は、携帯情報端末の電気的な構成を機能ブロック図として示している。図1において、携帯情報端末11は、マイクロコンピュータを主体としてなるCPU12(本発明でいう演算結果処理手段)に、GPS受信機として作用するGPS受信部13、操作部14、表示部15、携帯電話機接続IF(インタフェース)部16、外部端末接続IF部17および記憶部18を接続して構成されている。
【0017】
そして、GPS受信部13は、基準クロック発生部19(本発明でいう基準クロック発生手段)、RF(Radio Frequency )部20(本発明でいう無線手段)、データ取得部21(本発明でいうデータ取得手段)、取得データ記憶部22および取得データ演算部23(本発明でいう取得データ演算手段)から構成されている。
【0018】
CPU12は、GPS受信部13の基準クロック発生部19、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々に個別にオン指令或いはオフ指令を出力することにより、各部19〜21,23の動作を個別に制御する。具体的には、CPU12は、各部19〜21,23の各々に個別にオン指令を出力することにより、各部19〜21,23の各々の動作を個別に開始させ、また、各部19〜21,23の各々に個別にオフ指令を出力することにより、各部19〜21,23の各々の動作を個別に停止させる。
【0019】
基準クロック発生部19は、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々の動作クロックとして作用する所定周波数の基準クロックを発生し、発生した基準クロックをRF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々に出力する。
【0020】
RF部20は、GPS衛星が送信した無線周波数(RF)のGPS衛星信号 (GPS電波)をアンテナ24により受信すると、受信した無線周波数のGPS衛星信号と局部発振(LO:Local Oscillation )信号とをミキシングして中間周波数(IF:Intermediate Frequency)のGPS衛星信号を生成し、生成した中間周波数のGPS衛星信号をデータ取得部21に出力する。
【0021】
データ取得部21は、RF部20から中間周波数のGPS衛星信号を入力すると、入力した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得し、取得したGPSデータを取得データ記憶部22に出力する。取得データ記憶部22は、データ取得部21からGPSデータを入力すると、入力したGPSデータを一時的に記憶する。そして、取得データ演算部23は、取得データ記憶部22が一時的に記憶しているGPSデータを読出し、読出したGPSデータを演算し、演算結果をCPU12に出力する。
【0022】
また、操作部14は、電源キーなどの各種のキーの操作を検出すると、キー操作検出をCPU12に出力し、CPU12は、操作部14からキー操作検出を入力すると、入力したキー操作検出を解読し、解読した解読結果に基づいて所定の処理を実行する。表示部15は、CPU12から表示指令を入力すると、入力した表示指令に応じた表示情報を表示する。
【0023】
携帯電話機接続IF部16は、携帯電話機(図示せず)との間のインタフェース機能を有しており、携帯電話機を接続している状態において、携帯電話機との間の通信を制御する。外部端末接続IF部17は、例えばPC(パーソナルコンピュータ)端末などの外部端末(図示せず)との間のインタフェース機能を有しており、外部端末を接続している状態において、外部端末との間の通信を制御する。そして、記憶部18は、所定地域の地図データ、個人データ或いはスケジュールデータなどの各種の記憶情報を記憶する。
【0024】
次に、上記した構成の作用について、図2を参照して説明する。図2は、GPS受信部13の基準クロック発生部19、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々の動作タイミングをタイムチャートとして示している。
【0025】
CPU12は、GPS受信部13の動作を開始させるに際しては、まず、基準クロック発生部19にオン指令を出力することにより、基準クロック発生部19の動作を開始させる(図2中、t1 参照)。次いで、CPU12は、時間T1 が経過した後、RF部20にオン指令を出力することにより、RF部20の動作を開始させる(図2中、t2 参照)。次いで、CPU12は、時間T2 が経過した後、データ取得部21にオン指令を出力することにより、データ取得部21の動作を開始させる(図2中、t3 参照)。
【0026】
ここで、携帯情報端末11がGPS衛星信号を受信するに際して受信環境が良好な状態にあると仮定すると、GPS受信部13において、RF部20は、GPS衛星が送信した無線周波数のGPS衛星信号をアンテナ24により受信し、受信した無線周波数のGPS衛星信号と局部発振信号とをミキシングして中間周波数のGPS衛星信号を生成し、生成した中間周波数のGPS衛星信号をデータ取得部21に出力するようになる。
【0027】
そして、データ取得部21は、RF部20から中間周波数のGPS衛星信号を入力すると、入力した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得し、取得したGPSデータを取得データ記憶部22に出力するようになり、取得データ記憶部22は、データ取得部21からGPSデータを入力すると、入力したGPSデータを一時的に記憶するようになる。
【0028】
さて、この場合、CPU12は、データ取得部21から取得データ記憶部22へのGPSデータの出力状況を監視しており、データ取得部21から取得データ記憶部22へのGPSデータの出力が完了したことを検出すると、RF部20およびデータ取得部21の各々にオフ指令を出力することにより、RF部20およびデータ取得部21の各々の動作を停止させると同時に、取得データ演算部23にオン指令を出力することにより、取得データ演算部23の動作を開始させる (図2中、t4 参照)。
【0029】
そして、これに応じて、取得データ演算部23は、取得データ記憶部22が一時的に記憶しているGPSデータを読出し、読出したGPSデータを演算し、演算結果をCPU12に出力するようになる。
【0030】
さて、この場合、CPU12は、取得データ演算部23からの演算結果の入力状況を監視しており、取得データ演算部23からの演算結果の入力が完了したことを検出すると、基準クロック発生部19および取得データ演算部23の各々にオフ指令を出力することにより、基準クロック発生部19および取得データ演算部23の各々の動作を停止させる(図2中、t5 参照)。そして、CPU12は、取得データ演算部23から入力した演算結果を所定のアルゴリズムにしたがって処理する。
【0031】
尚、以上は、CPU12が基準クロック発生部19、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々の動作を制御する構成を説明したものであるが、CPU12が基準クロック発生部19および取得データ演算部23の各々の動作を制御し、取得データ演算部23がRF部20およびデータ取得部21の動作を制御するように構成することも可能である。
【0032】
また、基準クロック発生部19がRF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々に基準クロックを直接出力する構成を説明したものであるが、基準クロック発生部19がデータ取得部21を経由して取得データ演算部23に基準クロックを出力するように構成することも可能である。
【0033】
以上に説明したように本実施例によれば、携帯情報端末11のGPS受信部13において、RF部20およびデータ取得部21が動作中にあるときには、取得データ演算部23が動作を停止するように構成したので、無線周波数のGPS衛星信号を処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成する場合および中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得する場合においては、取得データ演算部23が発生するデジタルノイズの影響を未然に回避することができ、これにより、必要な感度を得ることができる。
【0034】
また、RF部20およびデータ取得部21が動作中にあるときには、取得データ演算部23が動作を停止している分、GPS受信部13における消費電流の低減化を図ることができ、これにより、携帯情報端末11における消費電流の低減化をも図ることができる。
【0036】
また、RF部20が動作を開始した後に、データ取得部21が動作を開始するように構成したので、RF部20が動作を開始するタイミングと、データ取得部21が動作を開始するタイミングとの間に時間差があることにより、消費電流が瞬間的に増加することを未然に回避することができる。
【0037】
さらに、基準クロック発生部19が動作を開始した後に、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23が動作を開始するように構成したので、基準クロック発生部19が動作を開始するタイミングと、RF部20、データ取得部21および取得データ演算部23の各々が動作を開始するタイミングとの間に時間差があることにより、この場合にも、消費電流が瞬間的に増加することを未然に回避することができる。
【0038】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。
携帯端末としては、電話機能を備えた携帯情報端末であっても良く、また、このような携帯情報端末に限らず、携帯電話機や簡易型の携帯電話機(PHS:Personal Handyphone System)などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の電気的な構成を示す機能ブロック図
【図2】基準クロック発生部、RF部、データ取得部および取得データ演算部の各々の動作タイミングを示すタイムチャート
【図3】従来例の電気的な構成を示す機能ブロック図
【符号の説明】
図面中、11は携帯情報端末(携帯端末)、12はCPU(演算結果処理手段)、13はGPS受信部(GPS受信機)、19は基準クロック発生部(基準クロック発生手段)、20はRF部(無線手段)、21はデータ取得部(データ取得手段)、23は取得データ演算部(取得データ演算手段)である。
Claims (4)
- GPS衛星が送信した無線周波数のGPS衛星信号を受信し、受信した無線周波数のGPS衛星信号を処理して中間周波数のGPS衛星信号を生成する無線手段と、
この無線手段が生成した中間周波数のGPS衛星信号を復調処理してGPSデータを取得するデータ取得手段と、
このデータ取得手段が取得したGPSデータを演算する取得データ演算手段とを備え、
前記無線手段および前記データ取得手段が動作中にあるときには、前記取得データ演算手段が動作を停止するように構成したことを特徴とするGPS受信機。 - 前記無線手段が動作を開始した後に、前記データ取得手段が動作を開始するように構成したことを特徴とする請求項1記載のGPS受信機。
- 前記無線手段、前記データ取得手段および前記取得データ演算手段の各々の動作クロックとして作用する基準クロックを発生する基準クロック発生手段が動作を開始した後に、前記無線手段、前記データ取得手段および前記取得データ演算手段が動作を開始するように構成したことを特徴とする請求項1ないし2のいずれかに記載のGPS受信機。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載のGPS受信機をGPS受信部として備え、
このGPS受信部における取得データ演算手段が演算した演算結果を処理する演算結果処理手段を備えてなることを特徴とする携帯端末。
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