JP3985626B2 - 測位端末及びそのプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在位置を電波測位する測位端末における測位端末及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、複数の衛星からの電波を受信し、現在位置を電波測位するＧＰＳ（Global Positioning System）機能、すなわちＧＰＳによる測位機能を有した端末装置（以下、測位端末）が実用化されている。かかる端末装置のうちＧＰＳ機能をあらかじめ組み込んだものとしては、例えばカーナビゲーションシステムや、時計機能を合わせ持つ腕時計型のものがある。また、近年、急速に普及している手帳型等の携帯情報端末においても、ＧＰＳ回路が内蔵されたものや、ＧＰＳ回路が組み込まれたＣＦ（compact flash I/F）型のオプションカードを装着すれば、ＧＰＳ機能を追加できるものがあり、そのような携帯情報端末では、ユーザーが現在位置を容易に知ることができるようになっている。
【０００３】
一方、ＧＰＳによる測位方法には、単独で受信した衛星情報から現在位置を算出する単独測位方式と、常時衛星情報を受信する基地局から送られてくる相対情報を参照し、高速に衛星情報の受信処理を行うデファレンシャル方式とがある。単独測位方式により正確な測位を行うには４個以上の衛星からの電波を受信する必要があり、また、受信した電波情報から緯度・経度を算出するには、時刻補正情報、軌道情報（エフェメリス）、衛星情報（アルマナック）、電離層補正データなどが初期情報として必要となる。これらの初期情報は測位に際して保存され次回の測位時に参照されるのが一般的であるが、測位時に初期情報が保存されていなかったり、時間経過により無効だったりする場合があるため、通常、測位開始当初においては、初期情報の状態により次のような動作モードによる測位が行われている。
１）ホットスタート ：アルマナック有効／エフェメリス有効
２）ウォームスタート：アルマナック有効／エフェメリス無効
３）コールドスタート：アルマナック無効／エフェメリス無効
【０００４】
また、各動作モードによる測位までの所要時間は、衛星が可視状態で、かつ不要輻射電波などのノイズの影響を考慮しない場合、（１）ホットスタートでは数秒〜数十秒、（２）ウォームスタートでは数十秒〜数分、（３）コールドスタートでは数分〜数十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した測位端末のうち腕時計型や携帯情報端末等のように小型化が要求される電子機器においては、不要輻射電波や電源ノイズの影響に対する対策を徹底することが難しい。これは、測位機能以外の他の機能の性能劣化や装置のコストアップにつながるためである。一方、不要輻射電波等の影響は、前述したウォームスタートやコールドスタートにおいてアルマナックとエフェメリスが共に有効となるまでの間に受けやすく、衛星追尾感度を悪化させる要因となっている。かかることから測位機能以外の機能を有しかつ小型化が要求されるような測位端末では、測位開始当初に衛星を捕捉して緯度・経度が算出可能となるまでの時間が長くならざるを得ないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、測位機能以外の機能を合わせ持つ構成においても、測位開始当初における測位までの所要時間を容易に短縮することが可能となる測位端末及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、を備える測位ブロックと、所定の処理を行なう制御手段を備える制御ブロックと、を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、を備え、前記受信手段は、前記休止手段による前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信することを特徴とする測位端末である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記制御ブロックは起動手段を備え、前記起動手段は、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、前記制御手段を間欠的に起動し、前記確認手段は、前記起動手段により起動されたときに、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認することを特徴とする請求項１記載の測位端末である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記起動手段は、前記制御手段を間欠的に起動する間隔を、１回目に起動する間隔と比較して２回目以降に起動する間隔を短期間とすることを特徴とする請求項２に記載の測位端末である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記衛星情報は、エフェメリス情報及び又はアルマナック情報であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の測位端末である。
【００１１】
請求項５記載の発明は、衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、を備える測位ブロックと、所定の処理を行なう制御手段を備える制御ブロックと、を備え、前記受信手段は、前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信することを特徴とする測位端末における制御手段のためのプログラムであって、前記制御手段を、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明の測位端末である携帯情報端末１を示す外観図である。この携帯情報端末１は、手帳大の本体２の上面に液晶表示器３と複数の操作キー４ａ〜４ｄとが設けられた一般的な構造を有するとともに、本体２にはＧＰＳ回路５が内蔵されている。
【００１８】
図２は、携帯情報端末１の電気的構成を示すブロック図であり、携帯情報端末１は、主として例えば名刺管理や、スケジュール管理、辞書、メモ帳といった情報端末としての機能を実現するための端末装置ブロック６と、ＧＰＳによる測位機能を実現するための前記ＧＰＳ回路５に対応するＧＰＳブロック７とから構成されている。
【００１９】
端末装置ブロック６は、主としてシステムＬＳＩ１１と、前記液晶表示器３及びその駆動回路からなる表示部１２、前記操作キー４ａ〜４ｄからなる入力部１３、システムＬＳＩ１１を制御するＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、タイマー機能部１７から構成されている。ＲＯＭ１５には、ＣＰＵ１４による装置全体の制御に必要なプログラムやデータが記憶されている。プログラムとしては、携帯情報端末１の全体の制御に必要なプログラム、及び前述した名刺管理等の情報端末としての各種機能を実現するためのプログラムである。そして、ＣＰＵ１４はＲＯＭ１５に記憶されたプログラムに基づき動作することにより本発明の制御手段として機能する。ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１４及びシステムＬＳＩ１１の作業用のメモリである。タイマー機能部１７は、後述するスリープモードにおいて、ＣＰＵ１４により事前に設定された時間毎に割り込み信号ａを発生し、その割り込み信号ａによってスリープ状態にあるＣＰＵ１４を起動させる回路であり、タイマー機能部１７により本発明の起動手段が実現されている。
【００２０】
また、ＧＰＳブロック７は、前記システムＬＳＩ１１に接続されたＧＰＳ機能部２２と、アンテナ部２１及び内部記憶装置部２３とから構成されている。アンテナ部２１は、ＧＰＳ衛星からのＬ１帯の電波を受信するＧＰＳアンテナやＲＦ、Ａ／Ｄ等で構成されている。ＧＰＳ機能部２２は本発明の測位手段であり、アンテナ部２１により受信した電波からエフェメリス及びアルマナック（衛星情報）、及びＣ／Ｌコードからなる測位情報を解読するのに必要なデータレジスタ、電波の受信タイミングを得るために原子時計並の精度で時刻をカウントするカウンター、デコーダー、時計回路、それらの制御を行う信号処理部等から構成されている。そして、ＧＰＳ機能部２２は、ＣＰＵ１４の制御を必要とすることなく電源供給のみでＧＰＳ衛星から電波を受信するとともに、解読したＣ／Ｌコードを基に現在位置（緯度・経度）を算出し、その結果をシステムＬＳＩ１１に出力する。内部記憶装置部２３は本発明の記憶手段であって、電池交換を除き記憶データの保持が可能なＳＲＡＭ等により構成され、ＧＰＳ機能部２２によりＧＰＳ衛星から取得されるとともに、現在位置（緯度・経度）の算出に先立つ衛星の捕捉等に使用したエフェメリス及びアルマナックや、時刻補正情報、電離層補正データを記憶する。
【００２１】
次に、以上の構成からなる携帯情報端末１のＧＰＳ測位に関する動作を図３のフローチャートにしたがって説明する。
【００２２】
携帯情報端末１は、例えばユーザーによる所定のキー操作に応じてＧＰＳブロック７へ電源を供給しＧＰＳ測位を開始するとともに、内部記憶装置部２３に記憶されているアルマナックの初期情報、つまり前回の測位に使用されていたアルマナックが有効か否かを判別する（ステップＳ１）。このときアルマナックが無効であれば（ステップＳ１でＮＯ）、タイマー機能部１７におけるタイマー割り込み周期（割り込み信号ａを発生する周期）として所定時間を設定した後（ステップＳ２）、タイマー機能部１７を除く、ＣＰＵ１４を含めた端末装置ブロック６の各部の電源を切断するスリープモードを設定する（ステップＳ３）。
【００２３】
その後、タイマー割り込みタイミングが到来する毎に、つまりタイマー機能部１７が割り込み信号ａを発生する毎に（ステップＳ４でＹＥＳ）、いったんスリープモードを解除し（ステップＳ５）、内部記憶装置部２３に記憶されているアルマナックが有効となったか否かを判別する（ステップＳ６）。すなわちスリープモード状態でも、ＧＰＳ機能部２２においては最新のアルマナックを取得するための測位動作、すなわち電波が受信可能なＧＰＳ衛星をサーチし、サーチしたＧＰＳ衛星からアルマナックを取得（収集）する動作を行っており、それが取得できたか否かを周期的に確認する。そして、アルマナックが有効になっていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、再びスリープモードを設定するとともに、周期的にスリープモードを解除して、アルマナックが有効か否かを判別する動作を繰り返す（ステップＳ３〜Ｓ６）。しかる後、いずれかのタイマー割り込みタイミングでアルマナックが有効となったら（ステップＳ６でＹＥＳ）、引き続き、内部記憶装置部２３に記憶されているエフェメリスの初期情報、つまり前回の測位に使用されていたエフェメリスが有効か否かを判別する（ステップＳ７）。また、測位開始当初においてアルマナックが有効であったときには（ステップＳ１でＹＥＳ）、直ちにステップＳ７の判別を行う。
【００２４】
ここで、エフェメリスが無効であれば（ステップＳ７でＮＯ）、タイマー機能部１７におけるタイマー割り込み周期として所定時間を設定した後（ステップＳ８）、前述したスリープモードを設定する（ステップＳ９）。その後、タイマー割り込みタイミングが到来する毎に、つまりタイマー機能部１７が割り込み信号ａを発生する毎に（ステップＳ１０でＹＥＳ）、いったんスリープモードを解除し（ステップＳ１１）、内部記憶装置部２３に記憶されているエフェメリスが有効となったか否かを判別する（ステップＳ１２）。すなわちスリープモード状態でも、ＧＰＳ機能部２２において最新のエフェメリスを取得するための測位動作、つまり最新のアルマナックに基づいて捕捉した各ＧＰＳ衛星から最新のエフェメリスを取得する動作を行っており、それが取得できたか否かを周期的に確認する。
【００２５】
そして、エフェメリスが有効になっていなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、再びスリープモードを設定するとともに、周期的にスリープモードを解除して、エフェメリスが有効となったか否かを判別する動作を繰り返す（ステップＳ９〜Ｓ１２）。しかる後、いずれかのタイマー割り込みタイミングでエフェメリスが有効となったら（ステップＳ１２でＹＥＳ）、緯度・経度を算出するとともに、前述した処理で取得した最新のアルマナックとエフェメリスの双方、又は最新のエフェメリスを初期情報として内部記憶装置部２３に更新保存する（ステップＳ１３）。なお、ここで、算出した緯度・経度は液晶表示器３に表示する。そして緯度・経度の算出が終了することにより測位が終了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、測位処理を終了する。また、測位開始当初においてアルマナックとエフェメリスの双方が有効であったときには（ステップＳ７でＹＥＳ）、直ちにステップＳ１３に進んで緯度・経度を算出する。
【００２６】
なお、前述した動作において、ステップＳ１でのアルマナックの有効／無効の判別、及びステップＳ７でのエフェメリスの有効／無効の判別は、例えば最新のアルマナックやエフェメリスを取得したとき、その時点の時刻情報（日付を含む）をＧＰＳブロック７の内部記憶装置部２３等に記憶しておき、その時点から通常使用可能な有効期間（例えばアルマナックについては３ヶ月、エフェメリスについては４時間程度）に応じて決めておいた所定の期間が経過しているか否かを判別することにより行う。また、前述したステップＳ２及びステップＳ８の処理においてタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期は、ＧＰＳ衛星を捕捉した状態でのアルマナックやエフェメリスの取得に通常必要な時間（前者では１３分程度、後者では３０秒程度）を考慮して決められている時間である。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、測位開始時点においてアルマナックとエフェメリスが無効であるコールドスタート時には、有効なアルマナックとエフェメリスが取得できるまでスリープモードに入り、また測位開始時点においてエフェメリスのみが無効であるウォームスタート時には、有効なエフェメリスが取得できるまでスリープモードに入るとともに、スリープモードでは、有効なアルマナックやエフェメリスが取得できたか否かを周期的に確認する。このため、アルマナックやエフェメリスを取得するまでの間、つまり衛星を捕捉して緯度・経度が算出可能となるまでの間においては、端末装置ブロック６側からの不要輻射電波の発生がごく僅かなものとなり、その間に高い衛星追尾感度を確保することができる。
【００２８】
よって、ＧＰＳにおける測位端末以外の機能を有する構成であったとしても、不要輻射電波の影響を受けやすいコールドスタートやウォームスタートによる測位開始時における、現在位置の算出が可能となるまでの所要時間を短くすることが容易に可能となる。しかも、不要輻射電波や電源ノイズの影響に対する対策を徹底する必要がないため、測位機能以外の他の機能の性能を劣化させたり、必要以上のコストアップを招くことなく、上述した効果を得ることが可能となる。特にスペース的にシールド等のノイズ対策を施すことが困難な小型化が要求される電子機器において非常に有効である。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、前述したスリープモードでの動作中はＣＰＵ１４を含めた端末装置ブロック６の各部の電源を切断するようにしたが、各部への電力供給を行ったままで、ＣＰＵ１４を含めた各部の動作のみを休止させる構成としてもよい。その場合においても、各部の動作に起因する不要輻射電波の発生を抑制することができるため、本実施の形態と同様、不要輻射電波の影響を受けやすいコールドスタートやウォームスタートで、現在位置の算出が可能となるまでの所要時間を短くすることが可能となる。さらに、端末装置ブロック６の回路や各ディバイスの配置の違いによって個々に異なるが、ＧＰＳ機能部２２の測位動作に及ぼす影響が大きい不要輻射電波の発生源となる特定の回路やディバイスのみ動作を休止させたり、電源を切断させたりする構成としてもよい。
【００３０】
また、前述したスリープモードを周期的に解除して、緯度・経度の算出に必要な初期情報である最新のアルマナックや最新のエフェメリス（衛星情報）が取得できたかを確認するようにしたが、例えば以下のようにしてもよい。すなわち、前述したようにＧＰＳ衛星を捕捉した状態でのアルマナックの取得には１３分程度、エフェメリスの取得には３０秒程度が通常必要である。したがって、例えば前述したステップＳ２でタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期を１回目は１３分＋α（αは任意）程度とし、２回目以降についてはそれよりも短かい時間とする。同様に、ステップＳ８でタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期を１回目は３０秒＋αとし、２回目以降についてはそれよりも短かい時間とする。つまりスリープモードの解除周期を２回目以降については１回目よりも短く設定し、最新のアルマナックや最新のエフェメリスが取得できたか否かを間欠的に確認するようにしてもよい。その場合には、いったんスリープモードに入った後において、最新のアルマナックや最新のエフェメリスを取得するまでの間にスリープモードを解除する回数を最低限にとどめることができ、その期間内にＧＰＳ機能部２２の測位動作に及ぶ不要輻射電波の影響をより一層減少させることができる。
【００３１】
また、例えば前述したスリープモードに入っているとき点灯するＬＥＤを設け、ＬＥＤの点灯により有効な衛星情報を取得中であることをユーザーに知らせるようにしてもよい。その場合には、ユーザーは動作状態を知ることができ、使い勝手がよくなる。また、スリープモードに入っているとき、ユーザーにより所定のキー操作が行われたら、その時点でＣＰＵ１４を起動させてスリープモードを解除し、それ以後はスリープモードを設定しない通常の測位動作を行わせるようにしてもよい。その場合には、測位開始後においても、測位機能以外の前述したような情報端末としての機能を直ちに使用することができるため、使い勝手がよくなる。さらには、測位モードとして前述したスリープモードでの動作を伴う測位モードと通常の測位モードとを用意しておき、ユーザーが位置計測の開始に先立ちいずれの測位モードで測位を実行するのか選択可能な構成としてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、本発明の測位端末として、本体２にＧＰＳ回路５が内蔵された携帯情報端末１を示したが、これ以外にも、例えば図４に示した他の携帯情報端末５１ように、その本体５２に、ＧＰＳ回路５が組み込まれたＣＦ（compact flash I/F）型のオプションカード５３を必要に応じて装着することによりＧＰＳ機能を追加できる構成であっても本発明を採用することができる。但し、その場合には、携帯情報端末５１に前述したタイマー機能部１７と同等の回路等を予め設けておいたり、或いはそれをオプションカード５３に設けたりする必要がある。さらには、携帯情報端末以外の他の電子機器、例えばデジタルカメラ、携帯電話機、腕時計等にＧＰＳ回路を組み込み測位機能を持たせる場合であっても本発明を採用することができる。特に製品の小型化等に際してＧＰＳ回路の配置箇所が限定されてしまうような場合には、極めて有効である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、測位開始に際して有効な衛星情報が保持されていない場合に、測位機能以外の他の機能に関する動作に伴う不要輻射電波の発生を抑制することにより、高い衛星追尾感度を確保することができるようにした。よって、測位機能以外の機能を合わせ持つ構成においても、測位機能以外の他の機能の性能を劣化させたり、必要以上のコストアップを招くことなく、測位開始当初における測位までの所要時間を容易に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す携帯情報端末の外観図である。
【図２】同携帯情報端末のブロック図である。
【図３】同実施の形態におけるＧＰＳ測位に関する動作を示すフローチャートである。
【図４】ＧＰＳ機能を備えた他の携帯情報端末を示す外観図である。
【符号の説明】
１ 携帯情報端末
５ ＧＰＳ回路
６ 端末装置ブロック
７ ＧＰＳブロック
１４ ＣＰＵ
１５ ＲＯＭ
１７ タイマー機能部
２２ ＧＰＳ機能部
２３ 内部記憶装置部
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在位置を電波測位する測位端末における測位端末及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、複数の衛星からの電波を受信し、現在位置を電波測位するＧＰＳ（Global Positioning System）機能、すなわちＧＰＳによる測位機能を有した端末装置（以下、測位端末）が実用化されている。かかる端末装置のうちＧＰＳ機能をあらかじめ組み込んだものとしては、例えばカーナビゲーションシステムや、時計機能を合わせ持つ腕時計型のものがある。また、近年、急速に普及している手帳型等の携帯情報端末においても、ＧＰＳ回路が内蔵されたものや、ＧＰＳ回路が組み込まれたＣＦ（compact flash I/F）型のオプションカードを装着すれば、ＧＰＳ機能を追加できるものがあり、そのような携帯情報端末では、ユーザーが現在位置を容易に知ることができるようになっている。
【０００３】
一方、ＧＰＳによる測位方法には、単独で受信した衛星情報から現在位置を算出する単独測位方式と、常時衛星情報を受信する基地局から送られてくる相対情報を参照し、高速に衛星情報の受信処理を行うデファレンシャル方式とがある。単独測位方式により正確な測位を行うには４個以上の衛星からの電波を受信する必要があり、また、受信した電波情報から緯度・経度を算出するには、時刻補正情報、軌道情報（エフェメリス）、衛星情報（アルマナック）、電離層補正データなどが初期情報として必要となる。これらの初期情報は測位に際して保存され次回の測位時に参照されるのが一般的であるが、測位時に初期情報が保存されていなかったり、時間経過により無効だったりする場合があるため、通常、測位開始当初においては、初期情報の状態により次のような動作モードによる測位が行われている。
１）ホットスタート ：アルマナック有効／エフェメリス有効
２）ウォームスタート：アルマナック有効／エフェメリス無効
３）コールドスタート：アルマナック無効／エフェメリス無効
【０００４】
また、各動作モードによる測位までの所要時間は、衛星が可視状態で、かつ不要輻射電波などのノイズの影響を考慮しない場合、（１）ホットスタートでは数秒〜数十秒、（２）ウォームスタートでは数十秒〜数分、（３）コールドスタートでは数分〜数十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した測位端末のうち腕時計型や携帯情報端末等のように小型化が要求される電子機器においては、不要輻射電波や電源ノイズの影響に対する対策を徹底することが難しい。これは、測位機能以外の他の機能の性能劣化や装置のコストアップにつながるためである。一方、不要輻射電波等の影響は、前述したウォームスタートやコールドスタートにおいてアルマナックとエフェメリスが共に有効となるまでの間に受けやすく、衛星追尾感度を悪化させる要因となっている。かかることから測位機能以外の機能を有しかつ小型化が要求されるような測位端末では、測位開始当初に衛星を捕捉して緯度・経度が算出可能となるまでの時間が長くならざるを得ないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、測位機能以外の機能を合わせ持つ構成においても、測位開始当初における測位までの所要時間を容易に短縮することが可能となる測位端末及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、を備える測位ブロックと、所定の処理を行なう制御手段を備える制御ブロックと、を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、を備え、前記受信手段は、前記休止手段による前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信することを特徴とする測位端末である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記制御ブロックは起動手段を備え、前記起動手段は、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、前記制御手段を間欠的に起動し、前記確認手段は、前記起動手段により起動されたときに、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認することを特徴とする請求項１記載の測位端末である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記起動手段は、前記制御手段を間欠的に起動する間隔を、１回目に起動する間隔と比較して２回目以降に起動する間隔を短期間とすることを特徴とする請求項２に記載の測位端末である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記衛星情報は、エフェメリス情報及び又はアルマナック情報であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の測位端末である。
【００１１】
請求項５記載の発明は、衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、を備える測位ブロックと、所定の処理を行なう制御手段を備える制御ブロックと、を備え、前記受信手段は、前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信することを特徴とする測位端末における制御手段のためのプログラムであって、前記制御手段を、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明の測位端末である携帯情報端末１を示す外観図である。この携帯情報端末１は、手帳大の本体２の上面に液晶表示器３と複数の操作キー４ａ〜４ｄとが設けられた一般的な構造を有するとともに、本体２にはＧＰＳ回路５が内蔵されている。
【００１８】
図２は、携帯情報端末１の電気的構成を示すブロック図であり、携帯情報端末１は、主として例えば名刺管理や、スケジュール管理、辞書、メモ帳といった情報端末としての機能を実現するための端末装置ブロック６と、ＧＰＳによる測位機能を実現するための前記ＧＰＳ回路５に対応するＧＰＳブロック７とから構成されている。
【００１９】
端末装置ブロック６は、主としてシステムＬＳＩ１１と、前記液晶表示器３及びその駆動回路からなる表示部１２、前記操作キー４ａ〜４ｄからなる入力部１３、システムＬＳＩ１１を制御するＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、タイマー機能部１７から構成されている。ＲＯＭ１５には、ＣＰＵ１４による装置全体の制御に必要なプログラムやデータが記憶されている。プログラムとしては、携帯情報端末１の全体の制御に必要なプログラム、及び前述した名刺管理等の情報端末としての各種機能を実現するためのプログラムである。そして、ＣＰＵ１４はＲＯＭ１５に記憶されたプログラムに基づき動作することにより本発明の制御手段として機能する。ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１４及びシステムＬＳＩ１１の作業用のメモリである。タイマー機能部１７は、後述するスリープモードにおいて、ＣＰＵ１４により事前に設定された時間毎に割り込み信号ａを発生し、その割り込み信号ａによってスリープ状態にあるＣＰＵ１４を起動させる回路であり、タイマー機能部１７により本発明の起動手段が実現されている。
【００２０】
また、ＧＰＳブロック７は、前記システムＬＳＩ１１に接続されたＧＰＳ機能部２２と、アンテナ部２１及び内部記憶装置部２３とから構成されている。アンテナ部２１は、ＧＰＳ衛星からのＬ１帯の電波を受信するＧＰＳアンテナやＲＦ、Ａ／Ｄ等で構成されている。ＧＰＳ機能部２２は本発明の測位手段であり、アンテナ部２１により受信した電波からエフェメリス及びアルマナック（衛星情報）、及びＣ／Ｌコードからなる測位情報を解読するのに必要なデータレジスタ、電波の受信タイミングを得るために原子時計並の精度で時刻をカウントするカウンター、デコーダー、時計回路、それらの制御を行う信号処理部等から構成されている。そして、ＧＰＳ機能部２２は、ＣＰＵ１４の制御を必要とすることなく電源供給のみでＧＰＳ衛星から電波を受信するとともに、解読したＣ／Ｌコードを基に現在位置（緯度・経度）を算出し、その結果をシステムＬＳＩ１１に出力する。内部記憶装置部２３は本発明の記憶手段であって、電池交換を除き記憶データの保持が可能なＳＲＡＭ等により構成され、ＧＰＳ機能部２２によりＧＰＳ衛星から取得されるとともに、現在位置（緯度・経度）の算出に先立つ衛星の捕捉等に使用したエフェメリス及びアルマナックや、時刻補正情報、電離層補正データを記憶する。
【００２１】
次に、以上の構成からなる携帯情報端末１のＧＰＳ測位に関する動作を図３のフローチャートにしたがって説明する。
【００２２】
携帯情報端末１は、例えばユーザーによる所定のキー操作に応じてＧＰＳブロック７へ電源を供給しＧＰＳ測位を開始するとともに、内部記憶装置部２３に記憶されているアルマナックの初期情報、つまり前回の測位に使用されていたアルマナックが有効か否かを判別する（ステップＳ１）。このときアルマナックが無効であれば（ステップＳ１でＮＯ）、タイマー機能部１７におけるタイマー割り込み周期（割り込み信号ａを発生する周期）として所定時間を設定した後（ステップＳ２）、タイマー機能部１７を除く、ＣＰＵ１４を含めた端末装置ブロック６の各部の電源を切断するスリープモードを設定する（ステップＳ３）。
【００２３】
その後、タイマー割り込みタイミングが到来する毎に、つまりタイマー機能部１７が割り込み信号ａを発生する毎に（ステップＳ４でＹＥＳ）、いったんスリープモードを解除し（ステップＳ５）、内部記憶装置部２３に記憶されているアルマナックが有効となったか否かを判別する（ステップＳ６）。すなわちスリープモード状態でも、ＧＰＳ機能部２２においては最新のアルマナックを取得するための測位動作、すなわち電波が受信可能なＧＰＳ衛星をサーチし、サーチしたＧＰＳ衛星からアルマナックを取得（収集）する動作を行っており、それが取得できたか否かを周期的に確認する。そして、アルマナックが有効になっていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、再びスリープモードを設定するとともに、周期的にスリープモードを解除して、アルマナックが有効か否かを判別する動作を繰り返す（ステップＳ３〜Ｓ６）。しかる後、いずれかのタイマー割り込みタイミングでアルマナックが有効となったら（ステップＳ６でＹＥＳ）、引き続き、内部記憶装置部２３に記憶されているエフェメリスの初期情報、つまり前回の測位に使用されていたエフェメリスが有効か否かを判別する（ステップＳ７）。また、測位開始当初においてアルマナックが有効であったときには（ステップＳ１でＹＥＳ）、直ちにステップＳ７の判別を行う。
【００２４】
ここで、エフェメリスが無効であれば（ステップＳ７でＮＯ）、タイマー機能部１７におけるタイマー割り込み周期として所定時間を設定した後（ステップＳ８）、前述したスリープモードを設定する（ステップＳ９）。その後、タイマー割り込みタイミングが到来する毎に、つまりタイマー機能部１７が割り込み信号ａを発生する毎に（ステップＳ１０でＹＥＳ）、いったんスリープモードを解除し（ステップＳ１１）、内部記憶装置部２３に記憶されているエフェメリスが有効となったか否かを判別する（ステップＳ１２）。すなわちスリープモード状態でも、ＧＰＳ機能部２２において最新のエフェメリスを取得するための測位動作、つまり最新のアルマナックに基づいて捕捉した各ＧＰＳ衛星から最新のエフェメリスを取得する動作を行っており、それが取得できたか否かを周期的に確認する。
【００２５】
そして、エフェメリスが有効になっていなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、再びスリープモードを設定するとともに、周期的にスリープモードを解除して、エフェメリスが有効となったか否かを判別する動作を繰り返す（ステップＳ９〜Ｓ１２）。しかる後、いずれかのタイマー割り込みタイミングでエフェメリスが有効となったら（ステップＳ１２でＹＥＳ）、緯度・経度を算出するとともに、前述した処理で取得した最新のアルマナックとエフェメリスの双方、又は最新のエフェメリスを初期情報として内部記憶装置部２３に更新保存する（ステップＳ１３）。なお、ここで、算出した緯度・経度は液晶表示器３に表示する。そして緯度・経度の算出が終了することにより測位が終了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、測位処理を終了する。また、測位開始当初においてアルマナックとエフェメリスの双方が有効であったときには（ステップＳ７でＹＥＳ）、直ちにステップＳ１３に進んで緯度・経度を算出する。
【００２６】
なお、前述した動作において、ステップＳ１でのアルマナックの有効／無効の判別、及びステップＳ７でのエフェメリスの有効／無効の判別は、例えば最新のアルマナックやエフェメリスを取得したとき、その時点の時刻情報（日付を含む）をＧＰＳブロック７の内部記憶装置部２３等に記憶しておき、その時点から通常使用可能な有効期間（例えばアルマナックについては３ヶ月、エフェメリスについては４時間程度）に応じて決めておいた所定の期間が経過しているか否かを判別することにより行う。また、前述したステップＳ２及びステップＳ８の処理においてタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期は、ＧＰＳ衛星を捕捉した状態でのアルマナックやエフェメリスの取得に通常必要な時間（前者では１３分程度、後者では３０秒程度）を考慮して決められている時間である。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、測位開始時点においてアルマナックとエフェメリスが無効であるコールドスタート時には、有効なアルマナックとエフェメリスが取得できるまでスリープモードに入り、また測位開始時点においてエフェメリスのみが無効であるウォームスタート時には、有効なエフェメリスが取得できるまでスリープモードに入るとともに、スリープモードでは、有効なアルマナックやエフェメリスが取得できたか否かを周期的に確認する。このため、アルマナックやエフェメリスを取得するまでの間、つまり衛星を捕捉して緯度・経度が算出可能となるまでの間においては、端末装置ブロック６側からの不要輻射電波の発生がごく僅かなものとなり、その間に高い衛星追尾感度を確保することができる。
【００２８】
よって、ＧＰＳにおける測位端末以外の機能を有する構成であったとしても、不要輻射電波の影響を受けやすいコールドスタートやウォームスタートによる測位開始時における、現在位置の算出が可能となるまでの所要時間を短くすることが容易に可能となる。しかも、不要輻射電波や電源ノイズの影響に対する対策を徹底する必要がないため、測位機能以外の他の機能の性能を劣化させたり、必要以上のコストアップを招くことなく、上述した効果を得ることが可能となる。特にスペース的にシールド等のノイズ対策を施すことが困難な小型化が要求される電子機器において非常に有効である。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、前述したスリープモードでの動作中はＣＰＵ１４を含めた端末装置ブロック６の各部の電源を切断するようにしたが、各部への電力供給を行ったままで、ＣＰＵ１４を含めた各部の動作のみを休止させる構成としてもよい。その場合においても、各部の動作に起因する不要輻射電波の発生を抑制することができるため、本実施の形態と同様、不要輻射電波の影響を受けやすいコールドスタートやウォームスタートで、現在位置の算出が可能となるまでの所要時間を短くすることが可能となる。さらに、端末装置ブロック６の回路や各ディバイスの配置の違いによって個々に異なるが、ＧＰＳ機能部２２の測位動作に及ぼす影響が大きい不要輻射電波の発生源となる特定の回路やディバイスのみ動作を休止させたり、電源を切断させたりする構成としてもよい。
【００３０】
また、前述したスリープモードを周期的に解除して、緯度・経度の算出に必要な初期情報である最新のアルマナックや最新のエフェメリス（衛星情報）が取得できたかを確認するようにしたが、例えば以下のようにしてもよい。すなわち、前述したようにＧＰＳ衛星を捕捉した状態でのアルマナックの取得には１３分程度、エフェメリスの取得には３０秒程度が通常必要である。したがって、例えば前述したステップＳ２でタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期を１回目は１３分＋α（αは任意）程度とし、２回目以降についてはそれよりも短かい時間とする。同様に、ステップＳ８でタイマー機能部１７に設定するタイマー割り込み周期を１回目は３０秒＋αとし、２回目以降についてはそれよりも短かい時間とする。つまりスリープモードの解除周期を２回目以降については１回目よりも短く設定し、最新のアルマナックや最新のエフェメリスが取得できたか否かを間欠的に確認するようにしてもよい。その場合には、いったんスリープモードに入った後において、最新のアルマナックや最新のエフェメリスを取得するまでの間にスリープモードを解除する回数を最低限にとどめることができ、その期間内にＧＰＳ機能部２２の測位動作に及ぶ不要輻射電波の影響をより一層減少させることができる。
【００３１】
また、例えば前述したスリープモードに入っているとき点灯するＬＥＤを設け、ＬＥＤの点灯により有効な衛星情報を取得中であることをユーザーに知らせるようにしてもよい。その場合には、ユーザーは動作状態を知ることができ、使い勝手がよくなる。また、スリープモードに入っているとき、ユーザーにより所定のキー操作が行われたら、その時点でＣＰＵ１４を起動させてスリープモードを解除し、それ以後はスリープモードを設定しない通常の測位動作を行わせるようにしてもよい。その場合には、測位開始後においても、測位機能以外の前述したような情報端末としての機能を直ちに使用することができるため、使い勝手がよくなる。さらには、測位モードとして前述したスリープモードでの動作を伴う測位モードと通常の測位モードとを用意しておき、ユーザーが位置計測の開始に先立ちいずれの測位モードで測位を実行するのか選択可能な構成としてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、本発明の測位端末として、本体２にＧＰＳ回路５が内蔵された携帯情報端末１を示したが、これ以外にも、例えば図４に示した他の携帯情報端末５１ように、その本体５２に、ＧＰＳ回路５が組み込まれたＣＦ（compact flash I/F）型のオプションカード５３を必要に応じて装着することによりＧＰＳ機能を追加できる構成であっても本発明を採用することができる。但し、その場合には、携帯情報端末５１に前述したタイマー機能部１７と同等の回路等を予め設けておいたり、或いはそれをオプションカード５３に設けたりする必要がある。さらには、携帯情報端末以外の他の電子機器、例えばデジタルカメラ、携帯電話機、腕時計等にＧＰＳ回路を組み込み測位機能を持たせる場合であっても本発明を採用することができる。特に製品の小型化等に際してＧＰＳ回路の配置箇所が限定されてしまうような場合には、極めて有効である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、測位開始に際して有効な衛星情報が保持されていない場合に、測位機能以外の他の機能に関する動作に伴う不要輻射電波の発生を抑制することにより、高い衛星追尾感度を確保することができるようにした。よって、測位機能以外の機能を合わせ持つ構成においても、測位機能以外の他の機能の性能を劣化させたり、必要以上のコストアップを招くことなく、測位開始当初における測位までの所要時間を容易に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す携帯情報端末の外観図である。
【図２】同携帯情報端末のブロック図である。
【図３】同実施の形態におけるＧＰＳ測位に関する動作を示すフローチャートである。
【図４】ＧＰＳ機能を備えた他の携帯情報端末を示す外観図である。
【符号の説明】
１ 携帯情報端末
５ ＧＰＳ回路
６ 端末装置ブロック
７ ＧＰＳブロック
１４ ＣＰＵ
１５ ＲＯＭ
１７ タイマー機能部
２２ ＧＰＳ機能部
２３ 内部記憶装置部
Claims (5)
- 衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、
前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、
を備える測位ブロックと、
所定の処理を行なう制御手段
を備える制御ブロックと、
を備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、
前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、
を備え、
前記受信手段は、前記休止手段による前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信する
ことを特徴とする測位端末。 - 前記制御ブロックは起動手段を備え、
前記起動手段は、前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、前記制御手段を間欠的に起動し、
前記確認手段は、前記起動手段により起動されたときに、前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する
ことを特徴とする請求項１記載の測位端末。 - 前記起動手段は、前記制御手段を間欠的に起動する間隔を、１回目に起動する間隔と比較して２回目以降に起動する間隔を短期間とする
ことを特徴とする請求項２に記載の測位端末。 - 前記衛星情報は、エフェメリス情報及び又はアルマナック情報である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の測位端末。 - 衛星から送られてくる衛星情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した衛星情報を記憶する記憶手段と、
前記衛星情報から現在位置を算出する算出手段と、
を備える測位ブロックと、
所定の処理を行なう制御手段
を備える制御ブロックと、
を備え、
前記受信手段は、前記制御手段の休止中に前記衛星情報を受信する
ことを特徴とする測位端末における制御手段のためのプログラムであって、
前記制御手段を、
前記記憶手段に有効な前記衛星情報が記憶されているか否かを確認する確認手段と、
前記確認手段により有効な衛星情報の記録が確認されなかった場合、自身を休止する休止手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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