JP4657443B2 - 携帯通信端末装置及びその位置検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯通信端末装置及びその位置検出方法に係り、特に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）（スペクトル拡散（ＳＳ）通信も含む）方式で通信を行う携帯通信端末装置の位置を検出する場合に用いて好適な携帯通信端末装置及びその位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、所謂携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の携帯通信端末装置の普及率が年々上昇しているが、特に、通信毎にユーザに異なる拡散符号を割り当てることにより複数のユーザが同じ周波数帯を使用して同じ時間帯に通信を行なう、所謂符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式の携帯通信端末装置を利用するユーザが急増している。ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置は、１台の携帯通信端末装置が同一周波数を利用する複数の基地局（例えば、３つの基地局）から送出される無線信号を常時受信して拡散コード等により基地局間の信号の多重・分離を行っている。また、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末は、通信中の基地局からの無線信号の強度が低くなって所定値未満になると、受信電界強度が高くなった基地局との間で無線通信を継続する所謂ソフトハンドオフ制御を行うため、通信が切断されにくいという利点を有する。
【０００３】
また、基地局の位置を示す位置情報をパイロット信号に含ませ、各基地局をＧＰＳ（Global Positioning System、全地球測位システム）の衛星と見立てて携帯通信端末装置の現在位置を求める技術が例えば特開平１１−３０８６５８号公報に開示されている。この技術では、各基地局から送出されるパイロット信号の到達時間の差に基づいて携帯通信端末装置の位置を求めており、携帯通信端末装置の位置を求める方法として具体的にＴＯＡ（Time or Arrival）法及びＴＤＯＡ（Time Difference of Arrival）法等を開示している。
【０００４】
ＴＯＡ法は、まず複数の基地局からのパイロット信号の到来時間から携帯通信端末装置と各基地局との距離を求める。次に、求めた距離を半径とし、各基地局の位置情報で示される位置を中心とした円を描き、描いた円の交点から携帯通信端末の位置を求める方法である。一方、ＴＤＯＡ法は、まず２つの基地局のパイロット信号の到来時間の差から各基地局と携帯通信端末装置との距離の相対的な差を求め、この差から描ける双曲線（携帯通信端末はこの双曲線上に存在する）を複数の基地局の内から選択する２つの基地局の組み合わせを変えて求め、それらの双曲線の交点から携帯通信端末装置の位置を得る方法である。
【０００５】
基地局の位置が既知である場合には、上述の方法によって携帯通信端末装置の位置情報を求めることができる。しかしながら、携帯通信端末装置に対する基地局の配置や数によっては求めた携帯通信端末装置の位置の誤差が大であったり、又は位置を求めることができない場合がある。例えば、携帯通信端末装置に対して基地局が２つしか存在しない場合には、上述したＴＯＡ法を用いると携帯通信端末装置の位置を１点に絞ることができず、円の交点の２地点を携帯通信端末装置の位置の候補として求められるに留まり、ＴＯＤＡ法を用いた場合には携帯通信端末装置が双曲線上のどこに位置するかを特定することができない。また、携帯通信端末装置に対して基地局が１つしか存在しない場合にはＴＯＡ法では円上のどこに携帯通信端末が位置しているかを特定することができず、ＴＯＤＡ法では一つの双曲線を特定することすらできない。
【０００６】
そこで、基地局から送信されるパイロット信号を用いずに、携帯通信端末装置の位置を求める方法として、カー・ナビゲーション・システム等で利用されているＧＰＳを携帯通信端末装置に備えることにより携帯通信端末装置の測定する方法が案出され、現在実用化に向けた開発が行われている。尚、接続ケーブル等を用いてＧＰＳ機器を携帯通信端末装置に接続して位置情報を取得する装置は既に実用化されている。携帯通信端末装置でＧＰＳを利用する場合には、ＧＰＳで用いられる衛星の位置情報である衛星歴（アルマナックデータ）や衛星位置の誤差情報等を電話回線を経由して取得することにより単独のＧＰＳ機器と比較して衛星捕捉や位置検出が容易となる。また、上記衛星位置の誤差情報を用いることで、位置検出精度を１０倍程度に高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯通信端末装置は消費電力を極力低減して動作時間を長くすることが求められる。例えば、日本国内で実現しているＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置は、待ち受け時に間欠受信と称される動作を行って消費電力の低減を図ることにより待ち受け時間を長くしている。ここで、「待ち受け時」とは、サービス圏内で携帯通信端末装置の電源が投入されて基地局を捕捉している状態であるが、通話中ではない状態、又は、基地局からの呼び出しメッセージ等を受信し、通話、接続の待機をしている状態をいい、「待ち受け時間」とは内蔵の電源（内蔵電池）の容量内で連続して待ち受け状態を維持できる時間をいう。
【０００８】
上記間欠受信は、基地局により通知される周期（例えば、５．１２秒）毎に、所定のタイミングで基地局から携帯通信端末へ送信されるメッセージを受信し、上記周期内における受信後の時間は受信回路の電源を遮断し又は低消費電カモード等に移行させる動作をいう。間欠受信の動作の詳細は、ＣＤＭＡ方式携帯自動車電話システムの標準規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ５３）で規定されている。
【０００９】
間欠受信を具体的に説明すると以下の動作を行う。つまり、携帯通信端末装置は使用者によって電源が投入された後、基地局のパイロット信号を探索し、通常受信強度が最も高いパイロット信号を送出している基地局を捕捉し、同期チャネルメッセージを受信して基地局の基準時間に同期して待ち受け、ページングチャネルメッセージの受信を開始する。ページングチャネルメッセージの受信開始後、上記標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信が許可されている場合は次に受信すべきメッセージが受信できるように受信回路の電源を再投入するためのタイマを設定し、受信を停止して受信回路等の電源遮断等を行う。
【００１０】
タイマの設定時間になると携帯通信端末装置は、受信回路等を再起動して前回受信した基地局パイロット信号をサーチして再同期し、基地局からのメッセージを受信する。この時、より受信条件の良い基地局を探すために他の基地局のパイロット信号を並行してサーチし、上記標準規格で規定される条件を満たす基地局が発見できた場合はアイドルハンドオフ（待ち受け中に受信する基地局を変更する動作）を実施し、新しい基地局からのメッセージを受信する。現在の基地局又はアイドルハンドオフを実施した場合は新しい基地局からのメッセージの受信を完了し、自機宛のメッセージが含まれない等の上記標準規格で規定される条件が満たされた場合には、携帯通信端末装置は受信を中断して上記のタイマを再設定して受信回路等の電源を遮断する。
【００１１】
以後、タイマにより所定周期（例えば、５．１２秒）毎に受信回路の再起動、基地局のパイロット信号のサーチと捕捉、メッセージの受信及び他の基地局のパイロット信号のサーチと必要に応じたアイドルハンドオフの実施、並びにメッセージの受信後の受信中断と受信回路等の電源遮断を繰り返す。以上説明した動作により、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置では連続受信を行う場合に比べて消費電流を低減し、待ち受け時間を長くしている。
【００１２】
携帯通信端末装置が待ち受け状態にない場合には、受信回路が動作状態であるため、前述した基地局をＧＰＳの衛星と見立てて携帯通信端末装置の位置を求める場合及びＧＰＳを用いて携帯通信端末装置の位置を求める場合の何れであっても携帯通信端末装置の位置を求めることができる。しかしながら、待ち受け状態の場合には、受信回路が動作していないために携帯通信端末装置の位置を求めることができない。
【００１３】
現在、北米の連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、Enhanced911（Ｅ９１１）を提唱しており、この中で非常時の通報用途等に携帯通信端末装置を用いることが提案されている。この提案では、例えば位置を５０ｍ以内の精度で求める機能を携帯通信端末装置に備えつけ、かかる携帯通信端末装置を携帯する使用者の非常時には携帯通信端末装置の位置を通報し、危険に曝された携帯通信端末装置の使用者を緊急救助チームが発見することを可能とするシステムが想起されている。ここで、非常時とは例えば事故に遭遇した時等をいうが、使用者が事故に遭遇した時に携帯通信端末装置が必ずしも通話中であるとは限らない。通常、非常時には携帯通信端末装置が待ち受け状態にある場合が多いと考えられるため、ＧＰＳ等による位置検出を待ち受け状態で実現する必要がある。
【００１４】
また、特開平９−２６１７１１号公報では通話中のハンドオフ動作において、ＧＰＳ等の位置検出結果に基づいて、ハンドオフ先を最適化する方法が提案されている。この方法は、例えば携帯通信端末装置に最も近く位置する基地局を優先的にハンドオフ先にして最適化する方法である。上記公報で開示された技術は通話中のハンドオフの最適化を目的としているが、待ち受け状態にある携帯通信端末装置のアイドルハンドオフを最適化するために基地局の位置情報と携帯通信端末装置の位置情報とを利用することは有用であると考えられる。この場合にも待ち受け状態にある携帯通信端末装置の位置を求める必要がある。
【００１５】
前述したように、携帯通信端末装置は待ち受け状態のときに受信回路等を停止させる等の間欠受信を行って消費電流を極力低減し、待ち受け時間を長くするという要請がある。よって、常時ＧＰＳを用いて位置を求めることは待ち受け状態における消費電力の増大を招くため現実的ではない。間欠受信を行っている最中に間欠的にＧＰＳを用いて位置を求められれば連続受信を行う場合よりは消費電力を低減することができる。しかしながら、間欠受信の周期を短くすると消費電力が増大し、逆に周期を長くすると位置情報の更新が遅くなり、特に高速移動時（高速道路の走行、新幹線乗車時等）に最新の位置情報で示される位置と実際の自機の位置との間に大きな誤差が生じる原因となる。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の増大をさほど招かずに、精度良く携帯通信端末装置の位置を求めることができる携帯通信端末装置及びその位置検出方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用した。
本発明に係る携帯通信端末装置は、基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段と、位置情報を記憶する手段と、前記記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第２の位置検出手段を動作させて位置を求める制御手段と、を具備することを特徴としている。
また、前記第２の位置検出手段が前記第１の位置検出手段よりも消費電力が大であることを特徴としている。
また、前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の内容を、新たに前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報に更新する更新手段と、を具備することを特徴としている。
また、前記制御手段が、前記第１の位置検出手段の動作状態を一定の周期で制御することを特徴としている。
本発明に係る携帯通信端末装置の位置検出方法は、基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段を用いて位置を検出するステップと、記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段を動作させて位置を検出するステップと、を有することを特徴としている。
【００１８】
以上の構成による本発明を要約すると以下の通りである。まず、本発明の主要な目的はＧＰＳ等の第２の位置検出手段を必要な時だけ動作させ、それ以外では電源をオフ（又は低消費電カモードなど）することにより消費電流を低減し、ＧＰＳ等の機能を追加することによる待ち受け時間の短縮を最小限にし、且つ位置情報の更新を実用上十分な早さで更新するというものである。
第１の位置検出手段は通常の間欠受信開始時の基地局パイロットサーチと同様の受信動作に基づき、消費電力の点ではほとんど増加等の問題を生じない。一方、第２の位置情報取得手段（典型的にはＧＰＳ）はＣＤＭＡとは異なる周波数、異なる信号を受信して処理する必要があり、ＧＰＳを動作させることにより確実に消費電流は増加する。間欠待ち受け中においてＧＰＳを連続動作させることは連続的な消費電力により待ち受け時間は著しく減少し、また例えば基地局の下り信号の受信周期である５．１２秒毎にＧＰＳを１回動作させて位置を更新するというようなＧＰＳの間欠動作であっても待ち受け時間に与える影響は非常に大きいと考えられる。
一方、ＧＰＳをより長い周期、例えば数分に１回程度動作させるようにすると、携帯通信端末装置（を保持しているユーザ）が高速（自動車、新幹線等）で移動した場合、最新の位置情報が数分前の位置情報である可能性があり、移動速度にもよるが例えば新幹線での移動速度を時速３００ｋｍ程度、ＧＰＳの動作周期を３分とすると最新の位置情報と実際の現在の位置が最大１５ｋｍもの誤差（前回のＧＰＳ測定から３分後、次の測定の直前として、時速３００ｋｍで３分間移動すると３００ｋｍ／ｈ×３分÷６０分／時間＝１５ｋｍ）を生じることとなる。
そのため、間欠待ち受け動作中、ほとんどの時間を占めると思われる端末の静止状態または低速移動状態においてはＧＰＳの動作周期は長く、高速移動中では短くなるような制御が消費電力の低減と最新の位置情報に含まれる現在位置との誤差の低減に有効であると考えられる。
この目的（消費電流低減と位置の誤差の低減の両立）を達成するために、本発明では待ち受け中の各間欠待ち受け周期において上記第１の位置検出手段を動作させて移動を検出し、所定の閾値を超える移動を検出した場合、第２の位置情報取得手段（ＧＰＳ等）を動作させ、正確な位置情報を取得する。また、長時間移動が検出されなかった場合や基地局の配置、数の関係等で移動が検出できなかった場合（例えば一つの基地局だけが捕捉でき、その基地局から同心円上の位置を移動した場合、基地局との距離が変化しないのでパイロット信号のタイムオフセットでは移動が検出できない）に備え、間欠待ち受け周期よりも長い別の周期、例えば１分、３分、５分等の周期でＧＰＳを動作させ、位置情報を更新する。
また、上記の移動の検出が困難であるような基地局環境においてはこのＧＰＳを動作させる周期をより短く設定してもよい。また逆に基地局信号に基づく第１の位置検出手段のみで十分な位置情報取得ができるような基地局環境においてはＧＰＳを一切動作させないよう設定してもよい。
このような構成とすることによりＧＰＳの動作を最小限とし、消費電流を抑えながら位置情報の誤差の低減を実現することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による携帯通信端末装置及びその位置検出方法について詳細に説明する。尚、本実施形態は、本発明の携帯通信端末装置をＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置として適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。尚、図１に示した機能ブロックは、本発明に直接的に関係がある機能のみをブロック化して図示している。
【００２０】
図１に示した携帯通信端末装置１０は、基地局Ｂ１〜Ｂ３及び図示せぬ他の基地局（以下、基地局Ｂ１〜Ｂ３及び図示せぬ基地局を総称する場合には、単に基地局という）との間で通信を行うとともに、これらの基地局から送出される位置情報と各基地局から送出される信号の到達時間に基づいて携帯通信端末装置１０の現在位置を求める。また、ＧＰＳの衛星ＳＴ１〜ＳＴ３から送出される位置検出用信号（以下、衛星ＳＴ１〜ＳＴ３から送出される位置検出用信号をＧＰＳ信号という）を受信して携帯通信端末装置の位置を検出する。基地局から送出される位置情報及び信号の到達時間に基づいて位置を求める場合の位置検出精度は例えば数百メートル程度であり、ＧＰＳ信号を用いて位置を求める場合の精度は例えば数十〜百メートル精度である。
【００２１】
基地局から送出される位置情報及び信号並びにＧＰＳ信号は携帯通信端末装置１０が備えるアンテナＡＴで受信され、アンテナＡＴで受信した情報は受信部１２で復調等の処理が施される。受信部１２において処理が施された信号は、第１の位置検出手段としての基地局信号処理部１４が備えるサーチ部１６及びメッセージ受信部１８並びに第２の位置検出手段としてのＧＰＳ信号処理部２２へ出力される。
【００２２】
基地局信号処理部１４は、サーチ部１６、メッセージ受信部１８、及び位置情報算出部２０を備え、基地局から送出される基地局の位置情報と基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を数百メートル程度の精度で求める。サーチ部１６は、受信部１２を介して基地局から出力されるパイロット信号を受信し、各基地局から送出されるパイロット信号の時間オフセットと受信信号強度を得る。基地局は待ち受けチャネル上で基地局の周囲にある隣接基地局の情報を送出している。ここで、隣接基地局の情報とは、ネイバーリストと呼ばれるものであり、隣接する基地局から送出されるパイロット信号のタイムオフセットのインデックスのリストである。各基地局から出力されるパイロット信号がタイムオフセットを有することにより、携帯通信端末装置１０は受信したパイロット信号がどの基地局から送出されたものかを区別することができる。
【００２３】
各基地局から出力されるパイロット信号の周期は２の１５乗×０．８１３８μｓ＝２６．６６６…秒であり、各基地局のタイムオフセットは６４×０．８１３８μｓおきの５１２通りの離散値をとる。これら５１２通りのオフセットの内、何番目かのオフセットがインデックスとなる。例えば、インデックスがｎであれば、その基地局の基準パイロット信号とインデックスとなるパイロット信号との時間的なずれは、ｎ×６４×０．８１３８μｓとなる。携帯通信端末装置１０がこのパイロット信号を受信する場合、基地局と携帯通信端末装置との間の距離を光速で除算した分だけ更に時間オフセットが生じる。携帯通信端末装置１０が備えるサーチ部１６が、基地局から送出される特定のパイロット信号をサーチする結果、各基地局から送出されるパイロット信号の時間オフセット（基地局から送信される信号の到達時間）とパイロット信号の受信信号強度とを測定することが可能となる。
【００２４】
尚、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置１０が基地局から送出されるパイロット信号をサーチ部１６がサーチする場合、マルチパス成分と呼ばれる反射成分等により１つの基地局から時間的に分散した複数のパイロット信号が得られる場合がある。マルチパス成分であるパイロット信号は、通常受信強度も低く携帯通信端末装置１０への到来時間も遅れる。かかるマルチパス成分があると、一般的には携帯通信端末装置１０における位置検出精度を低下させるが、サーチの結果に対し所定の閾値以上の受信強度を有するパイロット信号のみ用いるようにすれば位置検出精度を向上させることができる。
【００２５】
また、基地局は、携帯通信端末装置１０に対し同期チャネル上で各基地局の位置情報（緯度、経度）を送出している。メッセージ受信部１８は、各基地局から送出される基地局の位置情報を受信して各基地局の位置を示す基地局位置情報を求める。位置情報算出部２０は、サーチ部１６から出力されるパイロット信号の時間オフセット及び受信信号強度、並びにメッセージ受信部１８から出力される基地局位置情報に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する。基地局信号処理部１４で算出された位置情報は、制御部２４へ出力される。
【００２６】
位置情報算出部２０が各基地局から送出される位置情報とそれぞれの基地局から携帯通信端末装置までの距離に基づいて携帯通信端末装置１０の位置を示す位置情報を算出する場合、前述したＴＯＡ方法及びＴＯＤＡ法の何れの方法を用いても位置情報を求めることができる。例えば、ＴＯＤＡ法を用いて位置情報を算出する場合、２つの基地局の位置を示す位置情報と、携帯通信端末装置とそれぞれの基地局との距離の相対的な差が既知のとき、携帯通信端末装置１０の位置しうる座標は幾何学的に１つの双曲線上にプロットすることができる。
【００２７】
また、基地局が３局以上あり、２つの基地局の組み合わせが複数ある場合、複数の双曲線の交点を用いて携帯通信端末装置の位置を決定できる。仮に、交点が複数ある場合は、その平均を用いることで精度を向上させることができる。よって、基地局から送出される信号に基づいて携帯通信端末装置１０が位置を検出するときには基地局が３局以上なければならない。従って、基地局が２局以下である場合には、携帯通信端末装置１０の位置情報が得られないか又は位置情報が求められても誤差が極めて大となる。かかる不具合を防止するために、位置情報算出部２０は、位置情報及びパイロット信号が得られた基地局が２局以上であるか否かを示す信号を制御部２４へ出力する。
【００２８】
制御部２４は、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にある場合、基地局信号処理部１４が一定の周期（例えば５．１２秒）で間欠受信するようその動作を制御する。尚、本実施形態では、５．１２秒毎に基地局信号処理部１４が動作状態又は非動作状態になるよう制御部２４に制御される場合を例に挙げて説明する。かかる制御は、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にあるときの消費電力を低減するために行われる。携帯通信端末装置１０には図示せぬリアルタイムクロックが設けられ、制御部２４はこのリアルタイムクロックを基準として基地局信号処理部１４の間欠受信動作の制御を行う。
【００２９】
また、ＧＰＳ信号処理部２２は、受信部１２を介して受信したＧＰＳ信号に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置（緯度及び経度）を示す位置情報を算出する。このＧＰＳ制御部２２は、待ち受け状態において常時動作している訳ではなく、その動作タイミングが制御部２４によって制御される。本実施形態では、ＧＰＳ制御部２２の消費電力が基地局信号処理部１４の消費電力よりも大であり、制御部２４がＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給する電源制御部２６を制御することにより、ＧＰＳ信号処理部２２に供給される電源のオン・オフ制御を行う場合を例に挙げて説明する。ＧＰＳ信号処理部２２で算出された位置情報は、制御部２４に出力されてから記憶手段としての位置情報記憶部２８に記憶される。
【００３０】
制御部２４は、比較判定部３０、更新部３２、及びタイマ３４を有する。比較判定部３０は、基地局信号処理部１４で算出された位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較して所定の距離（例えば、１００ｍ）以上であるか否かを判断する。ＧＰＳ信号処理部２２は制御部２４の制御の下、その動作タイミングが制御されおり、位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報の最も最新なものは、前回ＧＰＳ信号処理部２２が動作した時に検出した位置情報である。ＧＰＳ信号処理部２２が非動作状態にある場合に、携帯通信端末装置１０が移動すると、位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報は現在の位置を示す位置情報とずれているため、誤ったものとなる。
【００３１】
よって、本実施形態では、一定の周期で間欠受信を行う基地局信号処理部１４で算出された現在の位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている過去の位置情報とを比較し、これらが所定の距離以上離れている場合には携帯通信端末装置１０が移動したと比較判定部３０が判定する。尚、比較判定部３０は、本発明にいう移動検出手段に相当する。比較判定部３０で移動が検出された場合、制御部２４は電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２を動作させ、ＧＰＳ信号に基づいて位置情報を検出する。ＧＰＳ信号によって検出された位置情報は制御部２４へ出力され、更新部３２によって位置情報記憶部２８の記憶内容が更新される。
また、前述したように携帯通信端末装置１０が基地局を３局以上捕らえることができなければ、基地局から送出される信号に基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができない。携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができないと携帯通信端末装置１０の移動を検出することはできず、その結果ＧＰＳ信号処理部２２を動作させることができない。かかる場合には、長期に亘って携帯通信端末装置１０の位置情報を得ることができない。
【００３２】
かかる不具合を防止するため、位置情報算出部２０から出力されるパイロット信号が得られた基地局が２局以上であるか否かを示す信号に基づいて、制御部２４は、タイマ３４を用いてＧＰＳ信号処理部２２を所定の周期（例えば、基地局信号処理部１４で間欠受信を行う周期の２倍〜数倍程度の周期）で動作させる制御を行う。
【００３３】
以上本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の概略構成について説明したが、次に、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例について説明する。図２及び図３は、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。携帯通信端末装置１０の使用者が携帯通信端末装置１０の電源を投入すると、まず、基地局のパイロット信号を探索し、通常受信強度が最も高いパイロット信号を送出している基地局を捕捉して同期する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
【００３４】
ここで、携帯通信端末装置１０は、内部に図示せぬリアルタイムクロックを備えており、このリアルタイムクロックを基準として動作タイミングを規定しているため基地局信号処理部１４が非動作状態から動作状態となった場合であっても問題なく動作することができる。しかしながら、基地局信号処理部１４が５．１２秒間の非動作状態にあるときに、リアルタイムクロックの精度又はジッター等により基地局で用いている時刻と、リアルタイムクロックを基準として携帯通信端末装置１０内部で用いている時刻との間に時間的なずれが生ずる。そこで、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にある場合であって、基地局信号処理部１４が動作しているときには、最初に図示せぬ内部のリアルタイムクロックの時刻を基準としてサーチ部１６が待ち受け中の基地局のパイロット信号をサーチする。サーチ部１６がパイロット信号を受信すると、そのタイムオフセットの時間的なずれから自局のリアルタイムクロックの時刻を捕正し、基地局に同期する
【００３５】
その後、携帯通信端末装置１０は、同期チャネルメッセージを受信して（ステップＳ１４）基地局の基準時間に同期して待ち受け、ページングチャネルメッセージの受信を開始する（ステップＳ１６）。ページングチャネルメッセージの受信開始後、制御部２４は前述した標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信を行う条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、ページングチャネルメッセージの受信を行い（ステップＳ２０）、ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」になるまで、かかる動作を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」になると、制御部２４は、間欠受信を行うためのタイマ（基地局信号処理部１４を非動作状態にした後に、受信すべきメッセージが受信できるように受信回路の電源を再投入するためのタイマ）を設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ２２）。タイマをスタートさせると、制御部２４は、電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給して動作状態とし（ステップＳ２４）、ＧＰＳ信号を受信して携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する（ステップＳ２６）。ＧＰＳ信号処理部２２が位置情報を算出すると、更新部３２は算出された位置情報を位置情報記憶部２８に記憶させる（ステップＳ２８）。
【００３７】
以上の処理が終了すると、制御部２４は、電源制御部２６を介してＧＰＳ信号処理部２２へ供給する電源を断としてＧＰＳ信号処理部２２の動作を停止させ（ステップＳ３０）、受信部１２や基地局信号処理部１４等を非動作状態とする（ステップＳ３２）。次に、制御部２４はステップＳ２２の処理で設定したタイマがタイムアウトになったか否かを判断する（ステップＳ３４）。この判断結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ３４の処理を繰り返して時間経過を待つ。
【００３８】
一方、ステップＳ３４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりタイマの設定時間になると携帯通信端末装置１０は、基地局信号処理部１４等を再起動して（ステップＳ３６）、前回受信した基地局パイロット信号をサーチして再同期し（ステップＳ３８、Ｓ４０）、基地局からのメッセージを受信する（ステップＳ４２）。尚、この場合において、より受信条件の良い基地局を探すために、携帯通信端末装置１０が他の基地局のパイロット信号をサーチし、前述した標準規格で規定される条件を満たす基地局が発見できた場合はアイドルハンドオフ（待ち受け中に受信する基地局を変更する動作）を実施し、新しい基地局からのメッセージを受信する。現在の基地局又はアイドルハンドオフを実施した場合は新しい基地局からのメッセージの受信を完了する。
【００３９】
次に、制御部２４は前述した標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信を行う条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ４４）。ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、ページングチャネルメッセージの受信を行い（ステップＳ４６）、ステップＳ４４の判断結果が「ＹＥＳ」になるまで、かかる動作を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ４４の判断結果が「ＹＥＳ」になると、制御部２４は他の基地局があるか否かをサーチする（ステップＳ４８）。この処理ではパイロット信号があるか否かを判断することにより、他の基地局の存在を判断する。以上の処理が終了すると、次に、基地局信号処理部１４は、各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置情報を検出する（ステップＳ５０）。
【００４１】
基地局信号処理部１４が各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間に基づいて位置情報を検出すると、次に、制御部２４が備える比較判定部３０は基地局信号処理部１４が検出した位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較し、かかる位置情報が所定の距離（例えば、１００ｍ）以上であるか否かを判定することにより、携帯通信端末装置１０が移動したか否かを判定する（ステップＳ５２）。
【００４２】
ステップＳ５２の判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部２４は間欠受信を行うためのタイマを設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ５４）。タイマをスタートさせると、制御部２４は受信部１２や基地局信号処理部１４等を非動作状態とする（ステップＳ５６）。次に、制御部２４はステップＳ５４の処理で設定したタイマがタイムアウトになったか否かを判断する（ステップＳ５８）。この判断結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ５８の処理を繰り返して時間経過を待つ。一方、ステップＳ５８の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、処理はステップＳ３６へ戻り、前述した処理を繰り返す。このように、各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から求められる位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とに基づいて携帯通信端末装置１０の移動を検出した結果、携帯通信端末装置１０が移動してない場合には制御部２４は通常の間欠受信の制御を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ５２において、比較判定部３０が基地局信号処理部１４が検出した位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較した結果、移動していると判定した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、制御部２４は電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給して動作状態とし（ステップＳ６０）、ＧＰＳ信号を受信して携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する（ステップＳ６２）。ＧＰＳ信号処理部２２が位置情報を算出すると、既に位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報を新たに求められた位置情報に更新する（ステップＳ６４）。以上の処理が終了すると、制御部２４は、電源制御部２６を介してＧＰＳ信号処理部２２へ供給する電源を断としてＧＰＳ信号処理部２２の動作を停止させ（ステップＳ６６）、ステップＳ５４の処理へ進む。
【００４４】
このように、本実施形態では、携帯通信端末装置１０の移動が検出されたときに、ＧＰＳ信号処理部２２を動作状態にしてＧＰＳ信号から携帯通信端末装置１０の位置情報を求めるようにしている。従って、消費電力が基地局信号処理部１４の消費電力よりも大であるＧＰＳ信号処理部２２を必要なとき（移動が検出されたとき）のみ動作させているので、待ち受け状態における消費電力の大幅な増大を招くことはない。
【００４５】
また、本実施形態では、電源投入時に予めＧＰＳ信号を用いて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めており、以降は間欠受信を行う周期（例えば、５．１２秒）で各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から携帯通信端末装置１０の位置情報を求めている。各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から求められる位置情報は携帯通信端末装置１０の移動を検出するために用い、移動が検出されたときにＧＰＳ信号を用いて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めており、その結果高い精度の位置情報を得ることができる。
【００４６】
尚、図２及び図３に示したフローは、携帯通信端末装置１０の近傍に３局以上の基地局があり、携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができる場合のフローである。基地局が２局以下の場合には携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができない場合がある。この場合、位置情報算出部２９から制御部２４へ基地局が２局以上である信号が出力されるので、この信号に基づいてタイマ３４を動作させ、ＧＰＳ信号処理部２２を所定の周期（例えば、基地局信号処理部１４で間欠受信を行う周期の２倍〜数倍程度の周期）で動作させる制御を行う。かかる動作を行った場合には、図２及び図３に示した制御を行う場合よりもＧＰＳ信号処理部２２の動作頻度が高くなり、消費電力の増大を招くと考えられる。しかしながら、携帯通信端末装置１０の移動を検出できずに誤差が大である位置情報を得ている状況よりも好適であると考えられる。
【００４７】
以上、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置及びその位置検出方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、基地局の数が少ないため基地局から送出される各種信号に基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を得ることができない場合、タイマ３４を用いて一定の周期でＧＰＳ信号処理部２２を動作させていた。ここで、比較判定部３０が移動のみを検出するのではなく、更に移動量を検出し、検出した移動量に応じてＧＰＳ信号処理部２２を動作させる周期を可変させても良い。また、ＧＰＳ信号を用いて位置を検出する際に、衛星歴（アルマナックデータ）や衛星位置の誤差情報等を電話回線を経由して取得することにより検出精度の向上を図っても良い。
【００４８】
更に、上記間欠待ち受け中の受信期間毎に基地局位置情報とパイロット信号の到来時間とのずれに基づく位置情報の取得は多数の基地局のパイロット信号が受信できるときには幾何学的に求まる携帯通信端末装置の存在しうる双曲線が複数描けることから多くの交点が得られ、この平均（重心）を計算することによりより精度の高い位置情報を得ることができる。このため、例えば５つ以上の基地局のパイロット信号が受信できる場合は移動が検出された場合もＧＰＳ機能を動作させず、基地局位置情報とパイロット信号の到来時間のずれに基づく位置情報の取得による位置情報で前記内部記噫手段に保持された位置情報を更新するように構成することもできる。
【００４９】
更に、基地局から送出される位置情報とパイロット信号の到来時間から位置情報を用いる場合、ＴＤＯＡ法等を用いるのではなく、より簡易な方法として、パイロット信号の受信できる基地局の変化やパイロット信号の到来時間の変化により位置情報ではなく移動の検出のみを行い、ＧＰＳ機能を再動作させる条件とするよう構成することもできる。
【００５０】
また、上記実施形態では位置情報記憶部２８に記憶されたＧＰＳ信号処理部２２で得られた位置情報と基地局信号処理部１４で求められた位置情報とを比較することにより携帯通信端末装置１０の移動を検出していたが、基地局信号処理部１４で求められた位置情報のみを用いて移動を検出するようにしても良い。具体的には携帯通信端末装置１０に前回ＧＰＳ機能により自局位置情報を取得した時の各基地局から送出されるパイロット信号の到来時間のずれを基地局のインデックスとあわせて保持する内部記憶手段を追加する。そして、間欠受信を行う度（５．１２秒毎）に受信・測定できる各基地局のパイロット信号の到来時間のずれと、内部記憶手段に保持された各基地局のパイロット信号の到来時間のずれとを基地局のインデックス毎に比較し、所定の閾値、例えば１μｓ（電波伝搬速度から計算して約３００ｍに相当）を超えるずれの変化があったときに携帯通信端末装置の移動を検出したものとしてＧＰＳ機能を動作状態としてＧＰＳ信号から位置情報を検出する。その後、内部記憶手段に保持された位置情報及び各基地局のインデックスとパイロット到来時間のずれを更新し、ＧＰＳ機能の動作を停止し、電源を遮断する。
【００５１】
更に、パイロット信号を受信できる基地局が２つ以下の場合についても上記と同様にＧＰＳ機能を間欠待ち受け時の受信の周期（５．１２秒）より長い周期（例えば２分）等で動作させることにより実際の携帯通信端末装置の移動を検出できない条件下でも位置情報の更新を行うようにすることもできる。また、パイロット信号を受信できる基地局について、新規の基地局が所定の受信強度以上で受信できたり、前回所定の受信強度以上で受信できた基地局が受信できなくなった場合も（携帯通信端末装置の移動が原因と考えられるので）ＧＰＳ機能を動作させる条件に追加することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、消費電力の増大をさほど招かずに、精度良く携帯通信端末装置の位置を求めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 携帯通信端末装置
１２ 受信部
１４ 基地局信号処理部（第１の位置検出手段）
１６ サーチ部
１８ メッセージ受信部
２０ 位置情報算出部
２２ ＧＰＳ信号処理部（第２の位置検出手段）
２４ 制御部（制御手段）
２６ 電源制御部
２８ 位置情報記憶部（記憶手段）
３０ 比較判定部（移動検出手段）
３２ 更新部（更新手段）
３４ タイマ
Ｂ１〜Ｂ３ 基地局
ＳＴ１〜ＳＴ３ ＧＰＳの衛星
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯通信端末装置及びその位置検出方法に係り、特に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）（スペクトル拡散（ＳＳ）通信も含む）方式で通信を行う携帯通信端末装置の位置を検出する場合に用いて好適な携帯通信端末装置及びその位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、所謂携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の携帯通信端末装置の普及率が年々上昇しているが、特に、通信毎にユーザに異なる拡散符号を割り当てることにより複数のユーザが同じ周波数帯を使用して同じ時間帯に通信を行なう、所謂符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式の携帯通信端末装置を利用するユーザが急増している。ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置は、１台の携帯通信端末装置が同一周波数を利用する複数の基地局（例えば、３つの基地局）から送出される無線信号を常時受信して拡散コード等により基地局間の信号の多重・分離を行っている。また、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末は、通信中の基地局からの無線信号の強度が低くなって所定値未満になると、受信電界強度が高くなった基地局との間で無線通信を継続する所謂ソフトハンドオフ制御を行うため、通信が切断されにくいという利点を有する。
【０００３】
また、基地局の位置を示す位置情報をパイロット信号に含ませ、各基地局をＧＰＳ（Global Positioning System、全地球測位システム）の衛星と見立てて携帯通信端末装置の現在位置を求める技術が例えば特開平１１−３０８６５８号公報に開示されている。この技術では、各基地局から送出されるパイロット信号の到達時間の差に基づいて携帯通信端末装置の位置を求めており、携帯通信端末装置の位置を求める方法として具体的にＴＯＡ（Time or Arrival）法及びＴＤＯＡ（Time Difference of Arrival）法等を開示している。
【０００４】
ＴＯＡ法は、まず複数の基地局からのパイロット信号の到来時間から携帯通信端末装置と各基地局との距離を求める。次に、求めた距離を半径とし、各基地局の位置情報で示される位置を中心とした円を描き、描いた円の交点から携帯通信端末の位置を求める方法である。一方、ＴＤＯＡ法は、まず２つの基地局のパイロット信号の到来時間の差から各基地局と携帯通信端末装置との距離の相対的な差を求め、この差から描ける双曲線（携帯通信端末はこの双曲線上に存在する）を複数の基地局の内から選択する２つの基地局の組み合わせを変えて求め、それらの双曲線の交点から携帯通信端末装置の位置を得る方法である。
【０００５】
基地局の位置が既知である場合には、上述の方法によって携帯通信端末装置の位置情報を求めることができる。しかしながら、携帯通信端末装置に対する基地局の配置や数によっては求めた携帯通信端末装置の位置の誤差が大であったり、又は位置を求めることができない場合がある。例えば、携帯通信端末装置に対して基地局が２つしか存在しない場合には、上述したＴＯＡ法を用いると携帯通信端末装置の位置を１点に絞ることができず、円の交点の２地点を携帯通信端末装置の位置の候補として求められるに留まり、ＴＯＤＡ法を用いた場合には携帯通信端末装置が双曲線上のどこに位置するかを特定することができない。また、携帯通信端末装置に対して基地局が１つしか存在しない場合にはＴＯＡ法では円上のどこに携帯通信端末が位置しているかを特定することができず、ＴＯＤＡ法では一つの双曲線を特定することすらできない。
【０００６】
そこで、基地局から送信されるパイロット信号を用いずに、携帯通信端末装置の位置を求める方法として、カー・ナビゲーション・システム等で利用されているＧＰＳを携帯通信端末装置に備えることにより携帯通信端末装置の測定する方法が案出され、現在実用化に向けた開発が行われている。尚、接続ケーブル等を用いてＧＰＳ機器を携帯通信端末装置に接続して位置情報を取得する装置は既に実用化されている。携帯通信端末装置でＧＰＳを利用する場合には、ＧＰＳで用いられる衛星の位置情報である衛星歴（アルマナックデータ）や衛星位置の誤差情報等を電話回線を経由して取得することにより単独のＧＰＳ機器と比較して衛星捕捉や位置検出が容易となる。また、上記衛星位置の誤差情報を用いることで、位置検出精度を１０倍程度に高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯通信端末装置は消費電力を極力低減して動作時間を長くすることが求められる。例えば、日本国内で実現しているＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置は、待ち受け時に間欠受信と称される動作を行って消費電力の低減を図ることにより待ち受け時間を長くしている。ここで、「待ち受け時」とは、サービス圏内で携帯通信端末装置の電源が投入されて基地局を捕捉している状態であるが、通話中ではない状態、又は、基地局からの呼び出しメッセージ等を受信し、通話、接続の待機をしている状態をいい、「待ち受け時間」とは内蔵の電源（内蔵電池）の容量内で連続して待ち受け状態を維持できる時間をいう。
【０００８】
上記間欠受信は、基地局により通知される周期（例えば、５．１２秒）毎に、所定のタイミングで基地局から携帯通信端末へ送信されるメッセージを受信し、上記周期内における受信後の時間は受信回路の電源を遮断し又は低消費電カモード等に移行させる動作をいう。間欠受信の動作の詳細は、ＣＤＭＡ方式携帯自動車電話システムの標準規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ５３）で規定されている。
【０００９】
間欠受信を具体的に説明すると以下の動作を行う。つまり、携帯通信端末装置は使用者によって電源が投入された後、基地局のパイロット信号を探索し、通常受信強度が最も高いパイロット信号を送出している基地局を捕捉し、同期チャネルメッセージを受信して基地局の基準時間に同期して待ち受け、ページングチャネルメッセージの受信を開始する。ページングチャネルメッセージの受信開始後、上記標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信が許可されている場合は次に受信すべきメッセージが受信できるように受信回路の電源を再投入するためのタイマを設定し、受信を停止して受信回路等の電源遮断等を行う。
【００１０】
タイマの設定時間になると携帯通信端末装置は、受信回路等を再起動して前回受信した基地局パイロット信号をサーチして再同期し、基地局からのメッセージを受信する。この時、より受信条件の良い基地局を探すために他の基地局のパイロット信号を並行してサーチし、上記標準規格で規定される条件を満たす基地局が発見できた場合はアイドルハンドオフ（待ち受け中に受信する基地局を変更する動作）を実施し、新しい基地局からのメッセージを受信する。現在の基地局又はアイドルハンドオフを実施した場合は新しい基地局からのメッセージの受信を完了し、自機宛のメッセージが含まれない等の上記標準規格で規定される条件が満たされた場合には、携帯通信端末装置は受信を中断して上記のタイマを再設定して受信回路等の電源を遮断する。
【００１１】
以後、タイマにより所定周期（例えば、５．１２秒）毎に受信回路の再起動、基地局のパイロット信号のサーチと捕捉、メッセージの受信及び他の基地局のパイロット信号のサーチと必要に応じたアイドルハンドオフの実施、並びにメッセージの受信後の受信中断と受信回路等の電源遮断を繰り返す。以上説明した動作により、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置では連続受信を行う場合に比べて消費電流を低減し、待ち受け時間を長くしている。
【００１２】
携帯通信端末装置が待ち受け状態にない場合には、受信回路が動作状態であるため、前述した基地局をＧＰＳの衛星と見立てて携帯通信端末装置の位置を求める場合及びＧＰＳを用いて携帯通信端末装置の位置を求める場合の何れであっても携帯通信端末装置の位置を求めることができる。しかしながら、待ち受け状態の場合には、受信回路が動作していないために携帯通信端末装置の位置を求めることができない。
【００１３】
現在、北米の連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、Enhanced911（Ｅ９１１）を提唱しており、この中で非常時の通報用途等に携帯通信端末装置を用いることが提案されている。この提案では、例えば位置を５０ｍ以内の精度で求める機能を携帯通信端末装置に備えつけ、かかる携帯通信端末装置を携帯する使用者の非常時には携帯通信端末装置の位置を通報し、危険に曝された携帯通信端末装置の使用者を緊急救助チームが発見することを可能とするシステムが想起されている。ここで、非常時とは例えば事故に遭遇した時等をいうが、使用者が事故に遭遇した時に携帯通信端末装置が必ずしも通話中であるとは限らない。通常、非常時には携帯通信端末装置が待ち受け状態にある場合が多いと考えられるため、ＧＰＳ等による位置検出を待ち受け状態で実現する必要がある。
【００１４】
また、特開平９−２６１７１１号公報では通話中のハンドオフ動作において、ＧＰＳ等の位置検出結果に基づいて、ハンドオフ先を最適化する方法が提案されている。この方法は、例えば携帯通信端末装置に最も近く位置する基地局を優先的にハンドオフ先にして最適化する方法である。上記公報で開示された技術は通話中のハンドオフの最適化を目的としているが、待ち受け状態にある携帯通信端末装置のアイドルハンドオフを最適化するために基地局の位置情報と携帯通信端末装置の位置情報とを利用することは有用であると考えられる。この場合にも待ち受け状態にある携帯通信端末装置の位置を求める必要がある。
【００１５】
前述したように、携帯通信端末装置は待ち受け状態のときに受信回路等を停止させる等の間欠受信を行って消費電流を極力低減し、待ち受け時間を長くするという要請がある。よって、常時ＧＰＳを用いて位置を求めることは待ち受け状態における消費電力の増大を招くため現実的ではない。間欠受信を行っている最中に間欠的にＧＰＳを用いて位置を求められれば連続受信を行う場合よりは消費電力を低減することができる。しかしながら、間欠受信の周期を短くすると消費電力が増大し、逆に周期を長くすると位置情報の更新が遅くなり、特に高速移動時（高速道路の走行、新幹線乗車時等）に最新の位置情報で示される位置と実際の自機の位置との間に大きな誤差が生じる原因となる。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の増大をさほど招かずに、精度良く携帯通信端末装置の位置を求めることができる携帯通信端末装置及びその位置検出方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用した。
本発明に係る携帯通信端末装置は、基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段と、位置情報を記憶する手段と、前記記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第２の位置検出手段を動作させて位置を求める制御手段と、を具備することを特徴としている。
また、前記第２の位置検出手段が前記第１の位置検出手段よりも消費電力が大であることを特徴としている。
また、前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の内容を、新たに前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報に更新する更新手段と、を具備することを特徴としている。
また、前記制御手段が、前記第１の位置検出手段の動作状態を一定の周期で制御することを特徴としている。
本発明に係る携帯通信端末装置の位置検出方法は、基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段を用いて位置を検出するステップと、記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段を動作させて位置を検出するステップと、を有することを特徴としている。
【００１８】
以上の構成による本発明を要約すると以下の通りである。まず、本発明の主要な目的はＧＰＳ等の第２の位置検出手段を必要な時だけ動作させ、それ以外では電源をオフ（又は低消費電カモードなど）することにより消費電流を低減し、ＧＰＳ等の機能を追加することによる待ち受け時間の短縮を最小限にし、且つ位置情報の更新を実用上十分な早さで更新するというものである。
第１の位置検出手段は通常の間欠受信開始時の基地局パイロットサーチと同様の受信動作に基づき、消費電力の点ではほとんど増加等の問題を生じない。一方、第２の位置情報取得手段（典型的にはＧＰＳ）はＣＤＭＡとは異なる周波数、異なる信号を受信して処理する必要があり、ＧＰＳを動作させることにより確実に消費電流は増加する。間欠待ち受け中においてＧＰＳを連続動作させることは連続的な消費電力により待ち受け時間は著しく減少し、また例えば基地局の下り信号の受信周期である５．１２秒毎にＧＰＳを１回動作させて位置を更新するというようなＧＰＳの間欠動作であっても待ち受け時間に与える影響は非常に大きいと考えられる。
一方、ＧＰＳをより長い周期、例えば数分に１回程度動作させるようにすると、携帯通信端末装置（を保持しているユーザ）が高速（自動車、新幹線等）で移動した場合、最新の位置情報が数分前の位置情報である可能性があり、移動速度にもよるが例えば新幹線での移動速度を時速３００ｋｍ程度、ＧＰＳの動作周期を３分とすると最新の位置情報と実際の現在の位置が最大１５ｋｍもの誤差（前回のＧＰＳ測定から３分後、次の測定の直前として、時速３００ｋｍで３分間移動すると３００ｋｍ／ｈ×３分÷６０分／時間＝１５ｋｍ）を生じることとなる。
そのため、間欠待ち受け動作中、ほとんどの時間を占めると思われる端末の静止状態または低速移動状態においてはＧＰＳの動作周期は長く、高速移動中では短くなるような制御が消費電力の低減と最新の位置情報に含まれる現在位置との誤差の低減に有効であると考えられる。
この目的（消費電流低減と位置の誤差の低減の両立）を達成するために、本発明では待ち受け中の各間欠待ち受け周期において上記第１の位置検出手段を動作させて移動を検出し、所定の閾値を超える移動を検出した場合、第２の位置情報取得手段（ＧＰＳ等）を動作させ、正確な位置情報を取得する。また、長時間移動が検出されなかった場合や基地局の配置、数の関係等で移動が検出できなかった場合（例えば一つの基地局だけが捕捉でき、その基地局から同心円上の位置を移動した場合、基地局との距離が変化しないのでパイロット信号のタイムオフセットでは移動が検出できない）に備え、間欠待ち受け周期よりも長い別の周期、例えば１分、３分、５分等の周期でＧＰＳを動作させ、位置情報を更新する。
また、上記の移動の検出が困難であるような基地局環境においてはこのＧＰＳを動作させる周期をより短く設定してもよい。また逆に基地局信号に基づく第１の位置検出手段のみで十分な位置情報取得ができるような基地局環境においてはＧＰＳを一切動作させないよう設定してもよい。
このような構成とすることによりＧＰＳの動作を最小限とし、消費電流を抑えながら位置情報の誤差の低減を実現することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による携帯通信端末装置及びその位置検出方法について詳細に説明する。尚、本実施形態は、本発明の携帯通信端末装置をＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置として適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。尚、図１に示した機能ブロックは、本発明に直接的に関係がある機能のみをブロック化して図示している。
【００２０】
図１に示した携帯通信端末装置１０は、基地局Ｂ１〜Ｂ３及び図示せぬ他の基地局（以下、基地局Ｂ１〜Ｂ３及び図示せぬ基地局を総称する場合には、単に基地局という）との間で通信を行うとともに、これらの基地局から送出される位置情報と各基地局から送出される信号の到達時間に基づいて携帯通信端末装置１０の現在位置を求める。また、ＧＰＳの衛星ＳＴ１〜ＳＴ３から送出される位置検出用信号（以下、衛星ＳＴ１〜ＳＴ３から送出される位置検出用信号をＧＰＳ信号という）を受信して携帯通信端末装置の位置を検出する。基地局から送出される位置情報及び信号の到達時間に基づいて位置を求める場合の位置検出精度は例えば数百メートル程度であり、ＧＰＳ信号を用いて位置を求める場合の精度は例えば数十〜百メートル精度である。
【００２１】
基地局から送出される位置情報及び信号並びにＧＰＳ信号は携帯通信端末装置１０が備えるアンテナＡＴで受信され、アンテナＡＴで受信した情報は受信部１２で復調等の処理が施される。受信部１２において処理が施された信号は、第１の位置検出手段としての基地局信号処理部１４が備えるサーチ部１６及びメッセージ受信部１８並びに第２の位置検出手段としてのＧＰＳ信号処理部２２へ出力される。
【００２２】
基地局信号処理部１４は、サーチ部１６、メッセージ受信部１８、及び位置情報算出部２０を備え、基地局から送出される基地局の位置情報と基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を数百メートル程度の精度で求める。サーチ部１６は、受信部１２を介して基地局から出力されるパイロット信号を受信し、各基地局から送出されるパイロット信号の時間オフセットと受信信号強度を得る。基地局は待ち受けチャネル上で基地局の周囲にある隣接基地局の情報を送出している。ここで、隣接基地局の情報とは、ネイバーリストと呼ばれるものであり、隣接する基地局から送出されるパイロット信号のタイムオフセットのインデックスのリストである。各基地局から出力されるパイロット信号がタイムオフセットを有することにより、携帯通信端末装置１０は受信したパイロット信号がどの基地局から送出されたものかを区別することができる。
【００２３】
各基地局から出力されるパイロット信号の周期は２の１５乗×０．８１３８μｓ＝２６．６６６…秒であり、各基地局のタイムオフセットは６４×０．８１３８μｓおきの５１２通りの離散値をとる。これら５１２通りのオフセットの内、何番目かのオフセットがインデックスとなる。例えば、インデックスがｎであれば、その基地局の基準パイロット信号とインデックスとなるパイロット信号との時間的なずれは、ｎ×６４×０．８１３８μｓとなる。携帯通信端末装置１０がこのパイロット信号を受信する場合、基地局と携帯通信端末装置との間の距離を光速で除算した分だけ更に時間オフセットが生じる。携帯通信端末装置１０が備えるサーチ部１６が、基地局から送出される特定のパイロット信号をサーチする結果、各基地局から送出されるパイロット信号の時間オフセット（基地局から送信される信号の到達時間）とパイロット信号の受信信号強度とを測定することが可能となる。
【００２４】
尚、ＣＤＭＡ方式の携帯通信端末装置１０が基地局から送出されるパイロット信号をサーチ部１６がサーチする場合、マルチパス成分と呼ばれる反射成分等により１つの基地局から時間的に分散した複数のパイロット信号が得られる場合がある。マルチパス成分であるパイロット信号は、通常受信強度も低く携帯通信端末装置１０への到来時間も遅れる。かかるマルチパス成分があると、一般的には携帯通信端末装置１０における位置検出精度を低下させるが、サーチの結果に対し所定の閾値以上の受信強度を有するパイロット信号のみ用いるようにすれば位置検出精度を向上させることができる。
【００２５】
また、基地局は、携帯通信端末装置１０に対し同期チャネル上で各基地局の位置情報（緯度、経度）を送出している。メッセージ受信部１８は、各基地局から送出される基地局の位置情報を受信して各基地局の位置を示す基地局位置情報を求める。位置情報算出部２０は、サーチ部１６から出力されるパイロット信号の時間オフセット及び受信信号強度、並びにメッセージ受信部１８から出力される基地局位置情報に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する。基地局信号処理部１４で算出された位置情報は、制御部２４へ出力される。
【００２６】
位置情報算出部２０が各基地局から送出される位置情報とそれぞれの基地局から携帯通信端末装置までの距離に基づいて携帯通信端末装置１０の位置を示す位置情報を算出する場合、前述したＴＯＡ方法及びＴＯＤＡ法の何れの方法を用いても位置情報を求めることができる。例えば、ＴＯＤＡ法を用いて位置情報を算出する場合、２つの基地局の位置を示す位置情報と、携帯通信端末装置とそれぞれの基地局との距離の相対的な差が既知のとき、携帯通信端末装置１０の位置しうる座標は幾何学的に１つの双曲線上にプロットすることができる。
【００２７】
また、基地局が３局以上あり、２つの基地局の組み合わせが複数ある場合、複数の双曲線の交点を用いて携帯通信端末装置の位置を決定できる。仮に、交点が複数ある場合は、その平均を用いることで精度を向上させることができる。よって、基地局から送出される信号に基づいて携帯通信端末装置１０が位置を検出するときには基地局が３局以上なければならない。従って、基地局が２局以下である場合には、携帯通信端末装置１０の位置情報が得られないか又は位置情報が求められても誤差が極めて大となる。かかる不具合を防止するために、位置情報算出部２０は、位置情報及びパイロット信号が得られた基地局が２局以上であるか否かを示す信号を制御部２４へ出力する。
【００２８】
制御部２４は、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にある場合、基地局信号処理部１４が一定の周期（例えば５．１２秒）で間欠受信するようその動作を制御する。尚、本実施形態では、５．１２秒毎に基地局信号処理部１４が動作状態又は非動作状態になるよう制御部２４に制御される場合を例に挙げて説明する。かかる制御は、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にあるときの消費電力を低減するために行われる。携帯通信端末装置１０には図示せぬリアルタイムクロックが設けられ、制御部２４はこのリアルタイムクロックを基準として基地局信号処理部１４の間欠受信動作の制御を行う。
【００２９】
また、ＧＰＳ信号処理部２２は、受信部１２を介して受信したＧＰＳ信号に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置（緯度及び経度）を示す位置情報を算出する。このＧＰＳ制御部２２は、待ち受け状態において常時動作している訳ではなく、その動作タイミングが制御部２４によって制御される。本実施形態では、ＧＰＳ制御部２２の消費電力が基地局信号処理部１４の消費電力よりも大であり、制御部２４がＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給する電源制御部２６を制御することにより、ＧＰＳ信号処理部２２に供給される電源のオン・オフ制御を行う場合を例に挙げて説明する。ＧＰＳ信号処理部２２で算出された位置情報は、制御部２４に出力されてから記憶手段としての位置情報記憶部２８に記憶される。
【００３０】
制御部２４は、比較判定部３０、更新部３２、及びタイマ３４を有する。比較判定部３０は、基地局信号処理部１４で算出された位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較して所定の距離（例えば、１００ｍ）以上であるか否かを判断する。ＧＰＳ信号処理部２２は制御部２４の制御の下、その動作タイミングが制御されおり、位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報の最も最新なものは、前回ＧＰＳ信号処理部２２が動作した時に検出した位置情報である。ＧＰＳ信号処理部２２が非動作状態にある場合に、携帯通信端末装置１０が移動すると、位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報は現在の位置を示す位置情報とずれているため、誤ったものとなる。
【００３１】
よって、本実施形態では、一定の周期で間欠受信を行う基地局信号処理部１４で算出された現在の位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている過去の位置情報とを比較し、これらが所定の距離以上離れている場合には携帯通信端末装置１０が移動したと比較判定部３０が判定する。尚、比較判定部３０は、本発明にいう移動検出手段に相当する。比較判定部３０で移動が検出された場合、制御部２４は電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２を動作させ、ＧＰＳ信号に基づいて位置情報を検出する。ＧＰＳ信号によって検出された位置情報は制御部２４へ出力され、更新部３２によって位置情報記憶部２８の記憶内容が更新される。
また、前述したように携帯通信端末装置１０が基地局を３局以上捕らえることができなければ、基地局から送出される信号に基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができない。携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができないと携帯通信端末装置１０の移動を検出することはできず、その結果ＧＰＳ信号処理部２２を動作させることができない。かかる場合には、長期に亘って携帯通信端末装置１０の位置情報を得ることができない。
【００３２】
かかる不具合を防止するため、位置情報算出部２０から出力されるパイロット信号が得られた基地局が２局以上であるか否かを示す信号に基づいて、制御部２４は、タイマ３４を用いてＧＰＳ信号処理部２２を所定の周期（例えば、基地局信号処理部１４で間欠受信を行う周期の２倍〜数倍程度の周期）で動作させる制御を行う。
【００３３】
以上本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の概略構成について説明したが、次に、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例について説明する。図２及び図３は、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。携帯通信端末装置１０の使用者が携帯通信端末装置１０の電源を投入すると、まず、基地局のパイロット信号を探索し、通常受信強度が最も高いパイロット信号を送出している基地局を捕捉して同期する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
【００３４】
ここで、携帯通信端末装置１０は、内部に図示せぬリアルタイムクロックを備えており、このリアルタイムクロックを基準として動作タイミングを規定しているため基地局信号処理部１４が非動作状態から動作状態となった場合であっても問題なく動作することができる。しかしながら、基地局信号処理部１４が５．１２秒間の非動作状態にあるときに、リアルタイムクロックの精度又はジッター等により基地局で用いている時刻と、リアルタイムクロックを基準として携帯通信端末装置１０内部で用いている時刻との間に時間的なずれが生ずる。そこで、携帯通信端末装置１０が待ち受け状態にある場合であって、基地局信号処理部１４が動作しているときには、最初に図示せぬ内部のリアルタイムクロックの時刻を基準としてサーチ部１６が待ち受け中の基地局のパイロット信号をサーチする。サーチ部１６がパイロット信号を受信すると、そのタイムオフセットの時間的なずれから自局のリアルタイムクロックの時刻を捕正し、基地局に同期する
【００３５】
その後、携帯通信端末装置１０は、同期チャネルメッセージを受信して（ステップＳ１４）基地局の基準時間に同期して待ち受け、ページングチャネルメッセージの受信を開始する（ステップＳ１６）。ページングチャネルメッセージの受信開始後、制御部２４は前述した標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信を行う条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、ページングチャネルメッセージの受信を行い（ステップＳ２０）、ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」になるまで、かかる動作を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」になると、制御部２４は、間欠受信を行うためのタイマ（基地局信号処理部１４を非動作状態にした後に、受信すべきメッセージが受信できるように受信回路の電源を再投入するためのタイマ）を設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ２２）。タイマをスタートさせると、制御部２４は、電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給して動作状態とし（ステップＳ２４）、ＧＰＳ信号を受信して携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する（ステップＳ２６）。ＧＰＳ信号処理部２２が位置情報を算出すると、更新部３２は算出された位置情報を位置情報記憶部２８に記憶させる（ステップＳ２８）。
【００３７】
以上の処理が終了すると、制御部２４は、電源制御部２６を介してＧＰＳ信号処理部２２へ供給する電源を断としてＧＰＳ信号処理部２２の動作を停止させ（ステップＳ３０）、受信部１２や基地局信号処理部１４等を非動作状態とする（ステップＳ３２）。次に、制御部２４はステップＳ２２の処理で設定したタイマがタイムアウトになったか否かを判断する（ステップＳ３４）。この判断結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ３４の処理を繰り返して時間経過を待つ。
【００３８】
一方、ステップＳ３４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりタイマの設定時間になると携帯通信端末装置１０は、基地局信号処理部１４等を再起動して（ステップＳ３６）、前回受信した基地局パイロット信号をサーチして再同期し（ステップＳ３８、Ｓ４０）、基地局からのメッセージを受信する（ステップＳ４２）。尚、この場合において、より受信条件の良い基地局を探すために、携帯通信端末装置１０が他の基地局のパイロット信号をサーチし、前述した標準規格で規定される条件を満たす基地局が発見できた場合はアイドルハンドオフ（待ち受け中に受信する基地局を変更する動作）を実施し、新しい基地局からのメッセージを受信する。現在の基地局又はアイドルハンドオフを実施した場合は新しい基地局からのメッセージの受信を完了する。
【００３９】
次に、制御部２４は前述した標準規格に規定される条件に従って必要なメッセージを受信でき、間欠受信を行う条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ４４）。ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」の場合には、ページングチャネルメッセージの受信を行い（ステップＳ４６）、ステップＳ４４の判断結果が「ＹＥＳ」になるまで、かかる動作を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ４４の判断結果が「ＹＥＳ」になると、制御部２４は他の基地局があるか否かをサーチする（ステップＳ４８）。この処理ではパイロット信号があるか否かを判断することにより、他の基地局の存在を判断する。以上の処理が終了すると、次に、基地局信号処理部１４は、各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間に基づいて、携帯通信端末装置１０の位置情報を検出する（ステップＳ５０）。
【００４１】
基地局信号処理部１４が各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間に基づいて位置情報を検出すると、次に、制御部２４が備える比較判定部３０は基地局信号処理部１４が検出した位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較し、かかる位置情報が所定の距離（例えば、１００ｍ）以上であるか否かを判定することにより、携帯通信端末装置１０が移動したか否かを判定する（ステップＳ５２）。
【００４２】
ステップＳ５２の判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部２４は間欠受信を行うためのタイマを設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ５４）。タイマをスタートさせると、制御部２４は受信部１２や基地局信号処理部１４等を非動作状態とする（ステップＳ５６）。次に、制御部２４はステップＳ５４の処理で設定したタイマがタイムアウトになったか否かを判断する（ステップＳ５８）。この判断結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ５８の処理を繰り返して時間経過を待つ。一方、ステップＳ５８の判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、処理はステップＳ３６へ戻り、前述した処理を繰り返す。このように、各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から求められる位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とに基づいて携帯通信端末装置１０の移動を検出した結果、携帯通信端末装置１０が移動してない場合には制御部２４は通常の間欠受信の制御を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ５２において、比較判定部３０が基地局信号処理部１４が検出した位置情報と位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報とを比較した結果、移動していると判定した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、制御部２４は電源制御部２６を制御してＧＰＳ信号処理部２２に電源を供給して動作状態とし（ステップＳ６０）、ＧＰＳ信号を受信して携帯通信端末装置１０の位置情報を算出する（ステップＳ６２）。ＧＰＳ信号処理部２２が位置情報を算出すると、既に位置情報記憶部２８に記憶されている位置情報を新たに求められた位置情報に更新する（ステップＳ６４）。以上の処理が終了すると、制御部２４は、電源制御部２６を介してＧＰＳ信号処理部２２へ供給する電源を断としてＧＰＳ信号処理部２２の動作を停止させ（ステップＳ６６）、ステップＳ５４の処理へ進む。
【００４４】
このように、本実施形態では、携帯通信端末装置１０の移動が検出されたときに、ＧＰＳ信号処理部２２を動作状態にしてＧＰＳ信号から携帯通信端末装置１０の位置情報を求めるようにしている。従って、消費電力が基地局信号処理部１４の消費電力よりも大であるＧＰＳ信号処理部２２を必要なとき（移動が検出されたとき）のみ動作させているので、待ち受け状態における消費電力の大幅な増大を招くことはない。
【００４５】
また、本実施形態では、電源投入時に予めＧＰＳ信号を用いて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めており、以降は間欠受信を行う周期（例えば、５．１２秒）で各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から携帯通信端末装置１０の位置情報を求めている。各基地局から送出される基地局の位置を示す位置情報及びパイロット信号の到達時間から求められる位置情報は携帯通信端末装置１０の移動を検出するために用い、移動が検出されたときにＧＰＳ信号を用いて携帯通信端末装置１０の位置情報を求めており、その結果高い精度の位置情報を得ることができる。
【００４６】
尚、図２及び図３に示したフローは、携帯通信端末装置１０の近傍に３局以上の基地局があり、携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができる場合のフローである。基地局が２局以下の場合には携帯通信端末装置１０の位置情報を求めることができない場合がある。この場合、位置情報算出部２９から制御部２４へ基地局が２局以上である信号が出力されるので、この信号に基づいてタイマ３４を動作させ、ＧＰＳ信号処理部２２を所定の周期（例えば、基地局信号処理部１４で間欠受信を行う周期の２倍〜数倍程度の周期）で動作させる制御を行う。かかる動作を行った場合には、図２及び図３に示した制御を行う場合よりもＧＰＳ信号処理部２２の動作頻度が高くなり、消費電力の増大を招くと考えられる。しかしながら、携帯通信端末装置１０の移動を検出できずに誤差が大である位置情報を得ている状況よりも好適であると考えられる。
【００４７】
以上、本発明の一実施形態による携帯通信端末装置及びその位置検出方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、基地局の数が少ないため基地局から送出される各種信号に基づいて携帯通信端末装置１０の位置情報を得ることができない場合、タイマ３４を用いて一定の周期でＧＰＳ信号処理部２２を動作させていた。ここで、比較判定部３０が移動のみを検出するのではなく、更に移動量を検出し、検出した移動量に応じてＧＰＳ信号処理部２２を動作させる周期を可変させても良い。また、ＧＰＳ信号を用いて位置を検出する際に、衛星歴（アルマナックデータ）や衛星位置の誤差情報等を電話回線を経由して取得することにより検出精度の向上を図っても良い。
【００４８】
更に、上記間欠待ち受け中の受信期間毎に基地局位置情報とパイロット信号の到来時間とのずれに基づく位置情報の取得は多数の基地局のパイロット信号が受信できるときには幾何学的に求まる携帯通信端末装置の存在しうる双曲線が複数描けることから多くの交点が得られ、この平均（重心）を計算することによりより精度の高い位置情報を得ることができる。このため、例えば５つ以上の基地局のパイロット信号が受信できる場合は移動が検出された場合もＧＰＳ機能を動作させず、基地局位置情報とパイロット信号の到来時間のずれに基づく位置情報の取得による位置情報で前記内部記噫手段に保持された位置情報を更新するように構成することもできる。
【００４９】
更に、基地局から送出される位置情報とパイロット信号の到来時間から位置情報を用いる場合、ＴＤＯＡ法等を用いるのではなく、より簡易な方法として、パイロット信号の受信できる基地局の変化やパイロット信号の到来時間の変化により位置情報ではなく移動の検出のみを行い、ＧＰＳ機能を再動作させる条件とするよう構成することもできる。
【００５０】
また、上記実施形態では位置情報記憶部２８に記憶されたＧＰＳ信号処理部２２で得られた位置情報と基地局信号処理部１４で求められた位置情報とを比較することにより携帯通信端末装置１０の移動を検出していたが、基地局信号処理部１４で求められた位置情報のみを用いて移動を検出するようにしても良い。具体的には携帯通信端末装置１０に前回ＧＰＳ機能により自局位置情報を取得した時の各基地局から送出されるパイロット信号の到来時間のずれを基地局のインデックスとあわせて保持する内部記憶手段を追加する。そして、間欠受信を行う度（５．１２秒毎）に受信・測定できる各基地局のパイロット信号の到来時間のずれと、内部記憶手段に保持された各基地局のパイロット信号の到来時間のずれとを基地局のインデックス毎に比較し、所定の閾値、例えば１μｓ（電波伝搬速度から計算して約３００ｍに相当）を超えるずれの変化があったときに携帯通信端末装置の移動を検出したものとしてＧＰＳ機能を動作状態としてＧＰＳ信号から位置情報を検出する。その後、内部記憶手段に保持された位置情報及び各基地局のインデックスとパイロット到来時間のずれを更新し、ＧＰＳ機能の動作を停止し、電源を遮断する。
【００５１】
更に、パイロット信号を受信できる基地局が２つ以下の場合についても上記と同様にＧＰＳ機能を間欠待ち受け時の受信の周期（５．１２秒）より長い周期（例えば２分）等で動作させることにより実際の携帯通信端末装置の移動を検出できない条件下でも位置情報の更新を行うようにすることもできる。また、パイロット信号を受信できる基地局について、新規の基地局が所定の受信強度以上で受信できたり、前回所定の受信強度以上で受信できた基地局が受信できなくなった場合も（携帯通信端末装置の移動が原因と考えられるので）ＧＰＳ機能を動作させる条件に追加することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、消費電力の増大をさほど招かずに、精度良く携帯通信端末装置の位置を求めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態による携帯通信端末装置１０の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 携帯通信端末装置
１２ 受信部
１４ 基地局信号処理部（第１の位置検出手段）
１６ サーチ部
１８ メッセージ受信部
２０ 位置情報算出部
２２ ＧＰＳ信号処理部（第２の位置検出手段）
２４ 制御部（制御手段）
２６ 電源制御部
２８ 位置情報記憶部（記憶手段）
３０ 比較判定部（移動検出手段）
３２ 更新部（更新手段）
３４ タイマ
Ｂ１〜Ｂ３ 基地局
ＳＴ１〜ＳＴ３ ＧＰＳの衛星
Claims (5)
- 基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段と、
前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段と、
位置情報を記憶する手段と、
前記記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第２の位置検出手段を動作させて位置を求める制御手段と、
を具備することを特徴とする携帯通信端末装置。 - 前記第２の位置検出手段は前記第１の位置検出手段よりも消費電力が大であることを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末装置。
- 前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の内容を、新たに前記第２の位置検出手段で検出された位置の情報に更新する更新手段と、
を具備することを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末装置。 - 前記制御手段は、前記第１の位置検出手段の動作状態を一定の周期で制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の携帯通信端末装置。
- 基地局の位置情報と当該基地局から送信される信号の到達時間とに基づいて位置を検出する第１の位置検出手段を用いて位置を検出するステップと、
記憶されている位置情報と、前記第１の位置検出手段の位置検出結果とから所定の閾値を超える移動を検出した場合に、前記第１の位置検出手段で検出される位置の精度よりも高い精度で位置を検出する第２の位置検出手段を動作させて位置を検出するステップと、
を有することを特徴とする携帯通信端末装置の位置検出方法。
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