JP4689463B2 - 無線通信装置および無線通信装置の無線通信制御方法 - Google Patents
無線通信装置および無線通信装置の無線通信制御方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、複数のアンテナから衛星信号を受信するアンテナを切り替えて受信処理を行う無線通信制御装置および無線通信制御方法に関する。
一般的なＧＰＳ(global positioning system)信号の受信方式では、データや通話の通信（以下、単にデータ通信という）用の送受信アンテナとＧＰＳアンテナが同一であるため、データ通信可能であればＧＰＳアンテナも遮蔽はない。ただし、そのアンテナが遮蔽された場合、データ通信とＧＰＳ信号受信の双方が不可能となる。
このようなアンテナの遮蔽に対応し、あるいは、受信感度を良くするために複数のアンテナを装備し、用いるアンテナを切り替る技術として、ダイバーシチ受信方式が知られている。
ダイバーシチ受信方式は、データ通信中にＧＰＳ受信を行えない方式が一般的であるが、データ通信とＧＰＳ信号受信とを同時にまたは個別に行う高速データ通信に適した方式も存在する。
このようなアンテナの遮蔽に対応し、あるいは、受信感度を良くするために複数のアンテナを装備し、用いるアンテナを切り替る技術として、ダイバーシチ受信方式が知られている。
ダイバーシチ受信方式は、データ通信中にＧＰＳ受信を行えない方式が一般的であるが、データ通信とＧＰＳ信号受信とを同時にまたは個別に行う高速データ通信に適した方式も存在する。
ＧＰＳによる位置検出可能なダイバーシチ方式の装置として、無線信号の送受信回路とＧＰＳ受信回路とに対し、２つのアンテナを相互に切替えるアンテナ切替モジュールを有するＧＰＳ対応無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１）。
このＧＰＳ対応無線通信装置は、指向性が異なる２つのアンテナとアンテナ切替モジュールとを装備し、アンテナ切替モジュールのアンテナ接続制御によって、２つのアンテナの一方が無線信号を受信しているときは他方がＧＰＳ信号を受信可能に構成されている。
この構成では、２つのアンテナのＧＰＳ受信特性を評価して、ＧＰＳモジュールを、ＧＰＳモジュールに最良の受信特性を提供できるアンテナに切替え可能である。
特表２００５−５１８７０８
このＧＰＳ対応無線通信装置は、指向性が異なる２つのアンテナとアンテナ切替モジュールとを装備し、アンテナ切替モジュールのアンテナ接続制御によって、２つのアンテナの一方が無線信号を受信しているときは他方がＧＰＳ信号を受信可能に構成されている。
この構成では、２つのアンテナのＧＰＳ受信特性を評価して、ＧＰＳモジュールを、ＧＰＳモジュールに最良の受信特性を提供できるアンテナに切替え可能である。
特許文献１の構成では、ＧＰＳモジュールに接続されるアンテナの切替えをアンテナのＧＰＳ受信特性に応じて行う構成である。例えばＧＰＳ信号を用いて測位処理を実施する場合には、ＧＰＳモジュールにてＧＰＳ衛星からの電波（ＧＰＳ信号）を受信して、その伝播時間に伝播の速度を掛ければＧＰＳ衛星までの距離が測定できる。そして、このＧＰＳ衛星からの電波を４個のＧＰＳ衛星に対して同時に観測することにより、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する端末の位置（緯度、経度、高度）を求めることができる。
しかし、上記特許文献１のように受信特性（信号強度、明瞭度、ビット誤り率）に基づきアンテナを切替える構成では、たとえ受信特性が良好であっても、ＧＰＳ衛星からの電波を観測できるＧＰＳ衛星の衛星数が３個以下である場合には、端末の位置を的確に求めることができないといった問題がある。
しかし、上記特許文献１のように受信特性（信号強度、明瞭度、ビット誤り率）に基づきアンテナを切替える構成では、たとえ受信特性が良好であっても、ＧＰＳ衛星からの電波を観測できるＧＰＳ衛星の衛星数が３個以下である場合には、端末の位置を的確に求めることができないといった問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、衛星信号をダイバーシチ受信する際のアンテナ切り替えのための構成が簡単で、処理負担が小さい無線通信装置と、その無線通信制御方法を提供することである。
本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうちの何れかに接続可能に構成され、接続されたアンテナが受信した無線信号の受信処理を行う無線信号受信回路と、前記複数のアンテナのうちの他のいずれかに接続可能に構成され、接続されたアンテナが受信した衛星からの衛星信号の受信処理を行う衛星信号受信回路と、前記無線信号受信回路にて受信処理された無線信号が入力され、当該入力された無線信号に応じて信号処理を行う信号処理手段と、前記衛星信号受信回路にて受信処理された衛星信号が入力され、当該入力された衛星信号に応じて信号処理を行う衛星信号処理手段と、前記複数のアンテナにおいて各アンテナで前記衛星信号が受信される衛星数を検出し、当該検出される衛星数に応じて、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路と接続されるアンテナを切り替えるアンテナ接続切替手段と、を備え、前記アンテナ接続切替手段は、各アンテナで検出される前記衛星数が同一数である場合は、各アンテナで受信される前記無線信号の受信強度を検出し、当該検出される前記無線信号の受信強度が相対的に大きいアンテナを前記無線信号受信回路に接続すると共に、前記無線信号受信回路に接続されるアンテナと異なるアンテナを前記衛星信号受信回路に接続することを特徴とする。
本発明では好適に、前記アンテナ接続切替手段は、前記各アンテナでの前記衛星数を検出する際、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路が接続されているアンテナにて衛星信号が受信される衛星数を検出し、この検出された衛星数が所定値未満である場合に、前記衛星信号受信回路を他のアンテナに接続して当該他のアンテナにて衛星信号が受信される衛星数を検出することを特徴とする。
本発明では好適に、前記アンテナ接続切替手段は、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナにて衛星信号が受信される衛星数が所定値未満である場合、前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナ以外のアンテナで前記衛星信号が受信される衛星数を検出し、この検出した衛星数が異なる場合には、当該衛星数が相対的に大きいアンテナに前記衛星信号受信回路の接続先を切り替えることを特徴とする。
本発明では好適に、前記衛星信号処理手段は、前記アンテナ接続切替手段にて検出される前記複数のアンテナの各衛星数が所定の閾値以下である場合に、前記信号処理を実施しないことを特徴とする。
本発明では好適に、前記複数のアンテナが、第１アンテナと第２アンテナを有し、前記無線信号受信回路が、前記第１アンテナに接続されて前記第１アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第１無線信号受信回路と、前記第１アンテナと前記第１無線信号受信回路が接続された状態で前記第２アンテナに接続されると共に前記第２アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第２無線信号受信回路とを備え、前記アンテナ接続切替手段は、前記衛星信号受信回路を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの何れか一方に選択的に接続する接続手段と、当該接続手段による前記衛星信号受信回路と前記第１アンテナ又は前記第２アンテナとの接続を制御する接続制御手段とを有することを特徴とする。
本発明では好適に、前記アンテナ接続切替手段は、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナにて衛星信号が受信される衛星数が所定値未満である場合、前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナ以外のアンテナで前記衛星信号が受信される衛星数を検出し、この検出した衛星数が異なる場合には、当該衛星数が相対的に大きいアンテナに前記衛星信号受信回路の接続先を切り替えることを特徴とする。
本発明では好適に、前記衛星信号処理手段は、前記アンテナ接続切替手段にて検出される前記複数のアンテナの各衛星数が所定の閾値以下である場合に、前記信号処理を実施しないことを特徴とする。
本発明では好適に、前記複数のアンテナが、第１アンテナと第２アンテナを有し、前記無線信号受信回路が、前記第１アンテナに接続されて前記第１アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第１無線信号受信回路と、前記第１アンテナと前記第１無線信号受信回路が接続された状態で前記第２アンテナに接続されると共に前記第２アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第２無線信号受信回路とを備え、前記アンテナ接続切替手段は、前記衛星信号受信回路を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの何れか一方に選択的に接続する接続手段と、当該接続手段による前記衛星信号受信回路と前記第１アンテナ又は前記第２アンテナとの接続を制御する接続制御手段とを有することを特徴とする。
本発明に係る無線通信装置の無線通信制御方法は、複数のアンテナと、無線信号受信回路および衛星信号受信回路をそれぞれ少なくとも１つ含む複数の受信回路との接続を切替可能な無線通信装置の無線通信制御方法であって、前記複数のアンテナのそれぞれが受信する衛星信号から各アンテナが捕捉する衛星の数を検出する衛星数検出ステップと、前記衛星数検出ステップにおいて検出される各アンテナの衛星数が同一数である場合に、前記複数のアンテナのそれぞれで受信される無線信号の受信強度を検出する無線信号強度検出ステップと、前記無線信号強度検出ステップにおいて検出された前記無線信号の受信強度が相対的に大きいアンテナを前記無線信号回路に接続すると共に前記無線信号受信回路に接続されるアンテナと異なるアンテナを前記衛星信号受信回路に接続し、前記無線信号または前記衛星信号に対する受信処理を実行する実行ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、衛星信号をダイバーシチ受信する際のアンテナ切り替えのための構成が簡単で、処理負担が小さい無線通信装置を実現できるという利点がある。
また、無線通信装置の構成を簡単にし、処理負担を低減することができる無線通信制御方法を提供できる。
また、無線通信装置の構成を簡単にし、処理負担を低減することができる無線通信制御方法を提供できる。
以下、本発明の無線通信装置および無線受信制御方法の実施形態を説明する。
本発明の特徴はアンテナ切り替えの判断基準として、１つのアンテナで捕捉可能な衛星数を用いることである。この点については後述するが、最初に、前提となるＧＰＳダイバーシチ受信が可能な無線通信装置の構成例と、その装置におけるＧＰＳダイバーシチ受信方式について説明する。
図１に、データ受信処理経路を常に確保可能な無線通信装置の構成例を示す。なお、本発明の無線通信装置は、上記衛星数に基づいてアンテナ切替を行うことに特徴があり、適用する無線通信装置は図１の構成に限定されない。
図１に示す無線通信装置（無線通信端末）１は、第１アンテナとしてのメインアンテナ２Ａと、第２アンテナとしてのサブアンテナ２Ｂと、３つの分波回路３ａ１,３ａ２および３ｂと、（アンテナ接続）切替手段４と、送信回路５と、無線信号受信回路としての２つのＣＤＭＡ受信回路６Ａ,６Ｂと、衛星信号受信回路としてのＧＰＳ受信回路７と、制御・処理回路８とを有する。
ＣＤＭＡ受信回路６Ａ,６Ｂの各々は、第１増幅器６１と、フィルタ６２と、第２増幅器６３と、ＣＤＭＡダウンコンバータ６４と、局部発振器を含むローカル関連回路６５Ａまたは６５Ｂとを含む。
ＧＰＳ受信回路７は、第１増幅器（ＬＮＡ：ローノイズアンプ）７１と、フィルタ７２と、第２増幅器７３と、ＧＰＳダウンコンバータ７４とを有する。
図１に示す無線通信装置（無線通信端末）１は、第１アンテナとしてのメインアンテナ２Ａと、第２アンテナとしてのサブアンテナ２Ｂと、３つの分波回路３ａ１,３ａ２および３ｂと、（アンテナ接続）切替手段４と、送信回路５と、無線信号受信回路としての２つのＣＤＭＡ受信回路６Ａ,６Ｂと、衛星信号受信回路としてのＧＰＳ受信回路７と、制御・処理回路８とを有する。
ＣＤＭＡ受信回路６Ａ,６Ｂの各々は、第１増幅器６１と、フィルタ６２と、第２増幅器６３と、ＣＤＭＡダウンコンバータ６４と、局部発振器を含むローカル関連回路６５Ａまたは６５Ｂとを含む。
ＧＰＳ受信回路７は、第１増幅器（ＬＮＡ：ローノイズアンプ）７１と、フィルタ７２と、第２増幅器７３と、ＧＰＳダウンコンバータ７４とを有する。
本例では、ＣＤＭＡ受信回路６Ｂに含まれるローカル関連回路６５Ｂは、ＣＤＭＡ受信回路６Ａに含まれるローカル関連回路６５Ａと異なり、ＧＰＳ受信と通常（地上波無線）受信との周波数の発振機能が切り替え可能に構成され、このため両受信に共用される。これにより回路規模の増大が抑えられ低コスト化が図られている。
なお、この共用は任意であり、ＧＰＳ受信回路７とＣＤＭＡ受信回路６Ｂの各々にローカル関連回路を設けてもよい。その場合、サブアンテナ２Ｂが地上波無線信号とＧＰＳ信号とを同時に受信する可能性があり、取得した双方の信号を並列処理可能に制御・処理回路８が構成されている。
なお、この共用は任意であり、ＧＰＳ受信回路７とＣＤＭＡ受信回路６Ｂの各々にローカル関連回路を設けてもよい。その場合、サブアンテナ２Ｂが地上波無線信号とＧＰＳ信号とを同時に受信する可能性があり、取得した双方の信号を並列処理可能に制御・処理回路８が構成されている。
このような構成の無線通信端末１は、ＧＰＳ受信回路７に対し、メインアンテナ２Ａからの受信処理経路と、サブアンテナ２Ｂからの受信処理経路のいずれかを切替手段４で切り替えて接続できる。このアンテナ切替を以下、ダイバーシチ切替動作（または、単にダイバーシチ）という。
ダイバーシチを行う前の初期状態では、ＧＰＳ受信回路７がサブアンテナ２Ｂ側に接続され、ＣＤＭＡ受信回路６Ａがメインアンテナ２Ａ側に接続されている。送信回路５を有するＣＤＭＡ受信回路６Ａ側に接続されるメインアンテナは、送信帯域及び受信帯域の両帯域に対応しなければならず、このメインアンテナよりも、受信帯域のみに対応しているサブアンテナでＧＰＳ対応を行ったほうがＧＰＳ位置検出時のアンテナ特性が出しやすいためである。また、自身が送出する送信波による妨害を緩和するためにも、サブアンテナでＧＰＳ対応を行った方がよい。
この初期状態では、ＣＤＭＡ受信回路６Ａがメインアンテナ２Ａから地上波無線信号により搬送されるデータを受信でき、かつ、ＣＤＭＡ受信回路６Ｂがサブアンテナ２Ｂからのデータ受信が可能である。ただし一旦ＧＰＳ受信が始まると、ローカル関連回路６５Ｂが共用されている図示例の場合、ＧＰＳ受信中におけるデータ受信は、ＣＤＭＡ受信回路６Ａ側では可能であるが、ローカル関連回路６５ＢがＧＰＳ受信に対応すべく切り替えられるため、ＣＤＭＡ受信回路６Ｂ側では不可能となる。これに対し、ローカル関連回路６５Ｂが共用されていない場合は、ダイバーシチ後のＧＰＳ受信中も、引き続き両方のアンテナ（メインアンテナ２Ａとサブアンテナ２Ｂ）でデータ受信が可能である。
なお、本明細書でデータとは、携帯電話等の通話を含む音声データ、画像データ、テキストデータの少なくとも１つを含む。
なお、本明細書でデータとは、携帯電話等の通話を含む音声データ、画像データ、テキストデータの少なくとも１つを含む。
以上より、図１の構成では、初期状態ではメインアンテナ２Ａが接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ａ側と、初期状態ではサブアンテナ２Ｂに接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ｂ側において、ＣＤＭＡ受信回路６Ａ側のみ送信回路５を有することによって簡易な構成となっている。また、そのような簡易構成においても、メインアンテナ２Ａとサブアンテナ２Ｂの任意の一方でＧＰＳ受信が可能となっている。そして、メインアンテナ２Ａを用いてＧＰＳ受信を行っているときは、当該ＧＰＳ受信を行っているメインアンテナ２Ａで地上波無線信号のデータ受信が可能である。
この複数のアンテナの１つのアンテナ（メインアンテナ２Ａ）でＧＰＳ受信とデータ受信の双方が可能な点は重要であり、以下、この点について説明する。
この複数のアンテナの１つのアンテナ（メインアンテナ２Ａ）でＧＰＳ受信とデータ受信の双方が可能な点は重要であり、以下、この点について説明する。
図１の無線通信端末１は携帯端末であるか、自動車等に搭載される移動体端末であるか等の用途を問わないが、以下、携帯電話等の携帯端末の場合を考える。
携帯端末の場合、たとえば図２に示すようなアンテナ配置が可能である。この図２では、図１のメインアンテナ２Ａを、ＧＰＳアンテナ２Ａｇとデータ通信用メインアンテナ２Ａｍとに分けて構成し、サブアンテナ２Ｂを、ＧＰＳアンテナ２Ｂｇとデータ通信用サブアンテナ２Ｂｓとに分けて構成している場合がある。図２には他の主な構成として、分波回路３ａ２、送信回路５、ＣＤＭＡ受信回路６ＡおよびＧＰＳ受信回路７を図示し、図１の他の構成は省略している。
携帯端末の場合、たとえば図２に示すようなアンテナ配置が可能である。この図２では、図１のメインアンテナ２Ａを、ＧＰＳアンテナ２Ａｇとデータ通信用メインアンテナ２Ａｍとに分けて構成し、サブアンテナ２Ｂを、ＧＰＳアンテナ２Ｂｇとデータ通信用サブアンテナ２Ｂｓとに分けて構成している場合がある。図２には他の主な構成として、分波回路３ａ２、送信回路５、ＣＤＭＡ受信回路６ＡおよびＧＰＳ受信回路７を図示し、図１の他の構成は省略している。
携帯端末では、図２（Ａ）に示すように、メインアンテナ２Ａ（ＧＰＳアンテナ２Ａｇおよびデータ通信用メインアンテナ２Ａｍ）が手１００により覆われることもあるし、また、図２（Ｂ）に示すように、サブアンテナ２Ｂ（ＧＰＳアンテナ２Ｂｇおよびデータ通信用サブアンテナ２Ｂｓ）が手１００により覆われることもある。このように手１００によりアンテナが覆われると、位置測位ができない、あるいは、位置検出精度が低下する。また、携帯端末では、その持ち方によってどちらのアンテナで受信特性がよいかが決まることがあり、その状況が頻繁に変わる可能性が高い。このため、たとえば任意の一方のアンテナが手１００で覆われている等の理由によって受信特性が悪い場合、他の一方のアンテナにてＧＰＳ受信を行うとともに、ＥＺナビウォーク（商標）など、地図データ等を受信して現在の位置に関する情報を表示部に表示させる必要がある。図１の構成は、この要請に応えるものである。
つぎに、ダイバーシチ受信におけるＧＰＳ受信方式について説明する。
まず、ＧＰＳ受信方式を、図３に４つ示す。このうち図３（Ｃ）,（Ｄ）に示すSimultaneous方式が、上述したようにＧＰＳ受信時にもデータ受信処理を実施できる点で最も望ましい。そして、図１の構成は、これら図３（Ｃ）,（Ｄ）に示す方式でのＧＰＳ受信が可能である。また、データ受信を適宜休止とし、あるいは、サーバを介した位置検出を行わないモードにすることで、図１の構成でも図３（Ａ）,（Ｂ）に示す方式をモード選択等によって実行可能である。
まず、ＧＰＳ受信方式を、図３に４つ示す。このうち図３（Ｃ）,（Ｄ）に示すSimultaneous方式が、上述したようにＧＰＳ受信時にもデータ受信処理を実施できる点で最も望ましい。そして、図１の構成は、これら図３（Ｃ）,（Ｄ）に示す方式でのＧＰＳ受信が可能である。また、データ受信を適宜休止とし、あるいは、サーバを介した位置検出を行わないモードにすることで、図１の構成でも図３（Ａ）,（Ｂ）に示す方式をモード選択等によって実行可能である。
図３（Ａ）〜図３（Ｄ）に、各方式の処理について説明する。ここでは、時間を所定時間ごとに区切ったタイムスロットを用いて説明する。しかし、ＣＤＭＡ通信方式のようにタイムスロットといった概念がない通信方式においても同様のタイミングにて各処理を実施することにより同様のＧＰＳ受信処理を行うことができる。
ここで「（タイム）スロット」とは、ある処理のために用いる一連のデータ群の大きさまたは処理時間を表す単位である。したがって処理に応じてスロット長（データ長または処理時間）も様々である。ただし、図３では見易さ向上の意味で、スロット長を一定にして示している。また、ここでの説明では図１を適宜参照する。なお、無線通信端末１は、位置検出サーバに対して、不図示の無線通信網（ネットワーク）を介して通信可能に接続できるようになっている。
ここで処理経路(Path)について定義する。以下「パス１」というとき、メインアンテナ２Ａの信号処理経路（パス）を意味する。また、以下「パス２」というとき、サブアンテナ２Ｂの信号処理経路（パス）を意味する。したがって、ＧＰＳ受信回路７は、ダイバーシチに伴い接続されるアンテナに応じて信号処理経路（パス）も変更される。つまり、図１のＧＰＳ受信回路７は、切替手段４の動作によって、メインアンテナ２Ａ側の処理経路（パス１）に属することもできるし、サブアンテナ２Ｂ側の処理経路（パス２）に属することもできる。
ここで「（タイム）スロット」とは、ある処理のために用いる一連のデータ群の大きさまたは処理時間を表す単位である。したがって処理に応じてスロット長（データ長または処理時間）も様々である。ただし、図３では見易さ向上の意味で、スロット長を一定にして示している。また、ここでの説明では図１を適宜参照する。なお、無線通信端末１は、位置検出サーバに対して、不図示の無線通信網（ネットワーク）を介して通信可能に接続できるようになっている。
ここで処理経路(Path)について定義する。以下「パス１」というとき、メインアンテナ２Ａの信号処理経路（パス）を意味する。また、以下「パス２」というとき、サブアンテナ２Ｂの信号処理経路（パス）を意味する。したがって、ＧＰＳ受信回路７は、ダイバーシチに伴い接続されるアンテナに応じて信号処理経路（パス）も変更される。つまり、図１のＧＰＳ受信回路７は、切替手段４の動作によって、メインアンテナ２Ａ側の処理経路（パス１）に属することもできるし、サブアンテナ２Ｂ側の処理経路（パス２）に属することもできる。
図３（Ａ）に示す方式は「MS-Assisted方式」と称され、パス１(Path1)とパス２(Path2)で、同時にデータ受信が可能であるが、パス１でのみ間欠的にＧＰＳ受信を行う方式である。
具体的に、図１のＧＰＳ受信経路７は、切替手段４の動作によってメインアンテナ２Ａに接続された状態にあり、図３（Ａ）に示すように、スロットＳ１のタイミングにてパス１にてＧＰＳ受信回路７（図１）にて衛星からの衛星信号（ＧＰＳ信号）を受信処理する。次のスロットＳ２のタイミングにて、取得した衛星データをサーバ（基地局）へ無線により送信し、位置算出をサーバに行わせ、算出された位置データを端末が基地局から無線により受信処理する。その後、つぎの位置検出タイミング（スロットＳ５の開始時）となるまでは、パス１のＣＤＭＡ受信回路６Ａを用いたデータ受信（たとえばＥＶＤＯ(Evolution Data Only)受信）を行う（スロットＳ３,Ｓ４）。なお、図で「データ受信（ＥＶＤＯ受信）」とのみ記載しているが、このスロットでデータ送信（たとえばＥＶＤＯ送信）を行ってもよい。このようにMS-Assisted方式のパス１は、ＧＰＳ受信、位置検出のためのサーバとの通信、通常のデータ送受信を繰り返している。
一方、図３（Ａ）のパス２では、パス１でのＧＰＳ受信期間（スロットＳ１,Ｓ５,Ｓ９,…）およびサーバとの送受信期間（スロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…）は受信の休止状態に規定され、休止状態間の残りの期間で通常の、すなわち地上波無線によるデータ受信を行う。この休止状態の設定は、ＧＰＳ受信回路７とＣＤＭＡ受信回路６Ｂがローカル関連回路６５Ｂを共用しているとの理由による。
具体的に、図１のＧＰＳ受信経路７は、切替手段４の動作によってメインアンテナ２Ａに接続された状態にあり、図３（Ａ）に示すように、スロットＳ１のタイミングにてパス１にてＧＰＳ受信回路７（図１）にて衛星からの衛星信号（ＧＰＳ信号）を受信処理する。次のスロットＳ２のタイミングにて、取得した衛星データをサーバ（基地局）へ無線により送信し、位置算出をサーバに行わせ、算出された位置データを端末が基地局から無線により受信処理する。その後、つぎの位置検出タイミング（スロットＳ５の開始時）となるまでは、パス１のＣＤＭＡ受信回路６Ａを用いたデータ受信（たとえばＥＶＤＯ(Evolution Data Only)受信）を行う（スロットＳ３,Ｓ４）。なお、図で「データ受信（ＥＶＤＯ受信）」とのみ記載しているが、このスロットでデータ送信（たとえばＥＶＤＯ送信）を行ってもよい。このようにMS-Assisted方式のパス１は、ＧＰＳ受信、位置検出のためのサーバとの通信、通常のデータ送受信を繰り返している。
一方、図３（Ａ）のパス２では、パス１でのＧＰＳ受信期間（スロットＳ１,Ｓ５,Ｓ９,…）およびサーバとの送受信期間（スロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…）は受信の休止状態に規定され、休止状態間の残りの期間で通常の、すなわち地上波無線によるデータ受信を行う。この休止状態の設定は、ＧＰＳ受信回路７とＣＤＭＡ受信回路６Ｂがローカル関連回路６５Ｂを共用しているとの理由による。
図３（Ｂ）に示す方式は「MS-Based方式」と称され、パス１(Path1)でのみ間欠的にＧＰＳ信号受信を行う点で、図３（Ａ）の方式と共通する。また、スロットＳ１〜Ｓ４により示す最初の位置検出処理はサーバにより正確な位置計算を行わせるものであり、この処理は図３（Ａ）のMS-Assisted方式と同じである。
ただし、その後は上記サーバを介する位置検出処理を繰り返すのではなく、当該無線通信装置内で簡易的な検出位置補正を行う。つまり、つぎにスロットＳ５のタイミングにてパス１にてＧＰＳ受信を行うと、その衛星データを基に当該端末内で位置を補正する処理を実行する。この簡易補正を数回行うと誤差が大きくなることから、本例ではスロットＳ５〜Ｓ１０までに簡易補正を２回行った後（この回数は任意である）、最初のスロットＳ１〜Ｓ４と同様にしてサーバで位置計算を実行させることにより、誤差が小さい正確な位置を取得する。一方、パス１でのＧＰＳ受信と位置検出のためのサーバとの通信との両方のタイミングにおけるパス２でのデータ受信を休止状態とすることはMS-Assisted方式と同様である。
このMS-Based方式は上記MS-Assisted方式と比べて、サーバとの通信回数が減ることから、その分、地図などを取得するために通常の（すなわち地上波無線による）データ受信（およびデータ送信）が可能である。
ただし、その後は上記サーバを介する位置検出処理を繰り返すのではなく、当該無線通信装置内で簡易的な検出位置補正を行う。つまり、つぎにスロットＳ５のタイミングにてパス１にてＧＰＳ受信を行うと、その衛星データを基に当該端末内で位置を補正する処理を実行する。この簡易補正を数回行うと誤差が大きくなることから、本例ではスロットＳ５〜Ｓ１０までに簡易補正を２回行った後（この回数は任意である）、最初のスロットＳ１〜Ｓ４と同様にしてサーバで位置計算を実行させることにより、誤差が小さい正確な位置を取得する。一方、パス１でのＧＰＳ受信と位置検出のためのサーバとの通信との両方のタイミングにおけるパス２でのデータ受信を休止状態とすることはMS-Assisted方式と同様である。
このMS-Based方式は上記MS-Assisted方式と比べて、サーバとの通信回数が減ることから、その分、地図などを取得するために通常の（すなわち地上波無線による）データ受信（およびデータ送信）が可能である。
以上の２つの方式は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を見れば明らかなように休止状態の発生頻度が高く、そのために地図データ等の高速受信に限界がある。そこで考えられたのが以下の２つの方式である。
図３（Ｃ）に示す方式は「Simultaneous方式」と称され、簡易的な検出位置補正を行う点では図３（Ｂ）の方式と共通する。
Simultaneous方式がMS-Based方式と異なる点は、ＧＰＳ受信（衛星データ受信）中にも同じタイミング（タイムスロット）にてデータ受信が可能なことである。つまり、図３（Ｂ）と同様にパス１側でＧＰＳ受信を行ってもよいし、図３（Ｃ）に示すようにパス１側でＧＰＳ受信を行ってもよく、かつ、どちらか一方側でＧＰＳ受信を行っても、そのどちらか他方側でデータ受信が行えることが、Simultaneous方式の大きな特徴である。そのためにはＧＰＳ受信処理とデータ送受信を並列処理可能な信号処理回路（制御・処理回路８）を備える必要がある。
具体的には、図１のＧＰＳ受信回路７は、切替手段４の動作によってサブアンテナ２Ｂに接続された状態にあり、図３（Ｃ）のパス２でＧＰＳ受信を行っているスロットＳ１,Ｓ５,Ｓ９,…の残りの期間に、同じパス２でデータ受信が可能となっている。このときＧＰＳ受信回路７は切替手段４の制御によってサブアンテナ２Ｂに接続され、パス２に属するように制御されている。
なお、本例のスロット構成例では、パス１にのみデータ送信機能を備える関係で、パス２でＧＰＳ受信して得られた衛星データはパス１の次のスロット、すなわち上記例ではスロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…のタイミングでパス１を介してサーバに送信し、サーバによる位置計算の結果をパス１の信号受信回路で受信するようになっている。図３（Ｃ）中の矢印は、そのためのデータ転送を表している。このスロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…の期間にパス２でデータ受信も可能であるが、データが地図等の場合を想定していることから、その期間は休止状態とし位置計算結果を見てデータ受信を開始するようにしている。
Simultaneous方式がMS-Based方式と異なる点は、ＧＰＳ受信（衛星データ受信）中にも同じタイミング（タイムスロット）にてデータ受信が可能なことである。つまり、図３（Ｂ）と同様にパス１側でＧＰＳ受信を行ってもよいし、図３（Ｃ）に示すようにパス１側でＧＰＳ受信を行ってもよく、かつ、どちらか一方側でＧＰＳ受信を行っても、そのどちらか他方側でデータ受信が行えることが、Simultaneous方式の大きな特徴である。そのためにはＧＰＳ受信処理とデータ送受信を並列処理可能な信号処理回路（制御・処理回路８）を備える必要がある。
具体的には、図１のＧＰＳ受信回路７は、切替手段４の動作によってサブアンテナ２Ｂに接続された状態にあり、図３（Ｃ）のパス２でＧＰＳ受信を行っているスロットＳ１,Ｓ５,Ｓ９,…の残りの期間に、同じパス２でデータ受信が可能となっている。このときＧＰＳ受信回路７は切替手段４の制御によってサブアンテナ２Ｂに接続され、パス２に属するように制御されている。
なお、本例のスロット構成例では、パス１にのみデータ送信機能を備える関係で、パス２でＧＰＳ受信して得られた衛星データはパス１の次のスロット、すなわち上記例ではスロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…のタイミングでパス１を介してサーバに送信し、サーバによる位置計算の結果をパス１の信号受信回路で受信するようになっている。図３（Ｃ）中の矢印は、そのためのデータ転送を表している。このスロットＳ２,Ｓ６,Ｓ１０,…の期間にパス２でデータ受信も可能であるが、データが地図等の場合を想定していることから、その期間は休止状態とし位置計算結果を見てデータ受信を開始するようにしている。
このSimultaneous方式は、上記MS-Based方式と比較すると、一方側のパスでのＧＰＳ受信と他方側のパスでのデータ受信の双方が同時に可能であるという利点がある。具体的に、初期状態でメインアンテナ２Ａの受信状態が悪いときは、初期状態のパス２において、サブアンテナ２Ｂを用いたパスでのＧＰＳ受信とメインアンテナ２Ａを用いたパス１でのデータ受信の双方が可能である。
またSimultaneous方式は、休止回数期間が少ない分、よりデータ受信が可能な回数が増え、地図などのデータを高速受信することができる。
またSimultaneous方式は、休止回数期間が少ない分、よりデータ受信が可能な回数が増え、地図などのデータを高速受信することができる。
以上の３方式は、ＧＰＳ受信ごとにサーバによる位置計算を行うか、または、ＧＰＳ受信の数回に１回の割合でサーバ経由の位置計算を行い、他のＧＰＳ受信時には簡易補正を行うことを前提としている。
これに対し、図３（Ｄ）に示す方式は、衛星から取得したデータを端末にて処理し位置を端末内で算出するものである。この方式を「Stand Alone方式」と称する。
Stand Alone方式では、具体的に図３（Ｄ）に示すように、スロットＳ１,Ｓ４,Ｓ７,…の各々でＧＰＳ受信に続いて端末内で位置検出計算を実行し、それらのスロット間に存在する他のスロットではデータ受信が可能である。一方、パス１ではパス２のＧＰＳ処理とは無関係にデータ（ＧＰＳ表示のためのデータ等でもよい）を受信（または送信）可能である。この方式では、他の方式でサーバにて行っていた位置算出処理を端末で行うものであることから、端末内での位置計算は正確な精度が要求される。
このStand Alone方式は、上記Simultaneous方式と比較すると、「サーバへ衛星データを送信する」ための通信が不要であることから、その分、さらに地図などのデータを受信可能な回数（スロット数）が増えているが、端末の処理負担は比較的大きい。
なお、４つのＧＰＳ受信方式を受信処理経路（パス）が２つの場合で説明したが、３以上でもよい。
これに対し、図３（Ｄ）に示す方式は、衛星から取得したデータを端末にて処理し位置を端末内で算出するものである。この方式を「Stand Alone方式」と称する。
Stand Alone方式では、具体的に図３（Ｄ）に示すように、スロットＳ１,Ｓ４,Ｓ７,…の各々でＧＰＳ受信に続いて端末内で位置検出計算を実行し、それらのスロット間に存在する他のスロットではデータ受信が可能である。一方、パス１ではパス２のＧＰＳ処理とは無関係にデータ（ＧＰＳ表示のためのデータ等でもよい）を受信（または送信）可能である。この方式では、他の方式でサーバにて行っていた位置算出処理を端末で行うものであることから、端末内での位置計算は正確な精度が要求される。
このStand Alone方式は、上記Simultaneous方式と比較すると、「サーバへ衛星データを送信する」ための通信が不要であることから、その分、さらに地図などのデータを受信可能な回数（スロット数）が増えているが、端末の処理負担は比較的大きい。
なお、４つのＧＰＳ受信方式を受信処理経路（パス）が２つの場合で説明したが、３以上でもよい。
そして図１に示されるこの無線通信装置１は図３（Ｃ）のデータ受信とＧＰＳ受信とを同時に実施可能なSimultaneous方式において、ＧＰＳ受信を行うためのアンテナを切り替えるダイバーシチ方式に最も適した構成である。
また、図１の切替手段４およびこれを制御する制御・処理回路８内の制御部が行うアンテナ切り替え制御は、たとえば各アンテナでのＧＰＳ帯域の電界強度、各アンテナからのＧＰＳ信号を用いて実際に測位を行った結果（例えば位置検出精度等）などを用いてもよいが、各アンテナでの衛星数の捕捉数を制御部で求めて、これが大きい方のアンテナに切り替える方法が、より望ましい。衛星数の捕捉数算出に関し、たとえばＣ／Ａコードと称される衛星ごとに独自なコードを制御部内でＧＰＳ信号に乗算し、その結果の差異、例えば当該乗算結果がハイレベルとなるＧＰＳ信号が何種類あるかによって衛星数を検出するとよい。その他、各衛星から各々送出される衛星信号の送出時間情報と衛星の現在位置情報とから衛星数を識別する方法も採用可能である。
判断基準が電界強度の場合、電界強度がより強いＧＰＳ信号が得られるアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。また、判断基準が位置検出精度の場合、検出した位置精度がより高いほうのアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。また、判断基準が衛星数の場合、捕捉衛星数がより多いアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。
特に、捕捉衛星数を基に判断を行う場合は、初期状態の捕捉衛星数、すなわちサブアンテナ２Ｂの捕捉衛星数が予め決められた所定数以上ならアンテナ切換制御を行わないで、その数が上記所定数未満の場合のみアンテナ切り替えを行うようにすることが望ましい。この方法は、アンテナを一旦切り替えて両方の捕捉衛星数を確認する場合に比べると、必要以上にアンテナ切り替えを行わなくて済む場合があり、制御速度、処理負担の低減ができるため、より望ましい。普通に携帯端末を手で持っている場合、手で隠れる位置にはＧＰＳアンテナを配置しないことから、ある程度見晴らしがよい場所では捕捉衛星数が上記所定数以上の条件を満たすことも多い。このため、この所定数を用いた比較の結果に応じてアンテナ切り替えの有無を判断する方法は有効で、効果が大きい。
また、図１の切替手段４およびこれを制御する制御・処理回路８内の制御部が行うアンテナ切り替え制御は、たとえば各アンテナでのＧＰＳ帯域の電界強度、各アンテナからのＧＰＳ信号を用いて実際に測位を行った結果（例えば位置検出精度等）などを用いてもよいが、各アンテナでの衛星数の捕捉数を制御部で求めて、これが大きい方のアンテナに切り替える方法が、より望ましい。衛星数の捕捉数算出に関し、たとえばＣ／Ａコードと称される衛星ごとに独自なコードを制御部内でＧＰＳ信号に乗算し、その結果の差異、例えば当該乗算結果がハイレベルとなるＧＰＳ信号が何種類あるかによって衛星数を検出するとよい。その他、各衛星から各々送出される衛星信号の送出時間情報と衛星の現在位置情報とから衛星数を識別する方法も採用可能である。
判断基準が電界強度の場合、電界強度がより強いＧＰＳ信号が得られるアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。また、判断基準が位置検出精度の場合、検出した位置精度がより高いほうのアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。また、判断基準が衛星数の場合、捕捉衛星数がより多いアンテナをＧＰＳ受信回路７に接続するように切替手段４を制御する。
特に、捕捉衛星数を基に判断を行う場合は、初期状態の捕捉衛星数、すなわちサブアンテナ２Ｂの捕捉衛星数が予め決められた所定数以上ならアンテナ切換制御を行わないで、その数が上記所定数未満の場合のみアンテナ切り替えを行うようにすることが望ましい。この方法は、アンテナを一旦切り替えて両方の捕捉衛星数を確認する場合に比べると、必要以上にアンテナ切り替えを行わなくて済む場合があり、制御速度、処理負担の低減ができるため、より望ましい。普通に携帯端末を手で持っている場合、手で隠れる位置にはＧＰＳアンテナを配置しないことから、ある程度見晴らしがよい場所では捕捉衛星数が上記所定数以上の条件を満たすことも多い。このため、この所定数を用いた比較の結果に応じてアンテナ切り替えの有無を判断する方法は有効で、効果が大きい。
以上の４方式の何れかを採用した場合、地図データ等の高速データ通信維持のためにＧＰＳダイバーシチ受信のアンテナ切り替えを、簡単で高速データ通信の負担とならない判断基準（判断基準）により行う必要性がある。
本実施形態では、このような要請からアンテナ切り替えを、アンテナが捕捉する衛星数を基準として行う。以下、衛星数検出のための具体的な構成例と動作を説明する。
本実施形態では、このような要請からアンテナ切り替えを、アンテナが捕捉する衛星数を基準として行う。以下、衛星数検出のための具体的な構成例と動作を説明する。
図４は、衛星数検出のための構成を、より具体的に示すブロック図である。この図４は、図１との対応ではメインアンテナ２Ａまたはサブアンテナ２Ｂと、ＧＰＳ受信回路７と、制御・処理回路８を示すものである。なお、衛星数検出について、各衛星から各々送出される衛星信号の送出時間情報と衛星の現在位置情報とから衛星数を識別してもよいが、ここでは衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを用いた衛星数検出方法を述べる。
図４に示すＧＰＳ受信回路７に接続されるアンテナは、不図示の切替手段４（図１参照）によって、メインアンテナ２Ａかサブアンテナ２Ｂかが決められる（以下、単にアンテナ２と称する）。
ＧＰＳ受信回路７は、ノイズ除去あるいはバンドパスの機能を有する２つのフィルタ７５,７２と、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）７１と、周波数を中間周波数（ＩＦ）に変換するためのミキサ７６およびローカル信号発生器７７とを備える。
ＧＰＳ受信回路７は、ノイズ除去あるいはバンドパスの機能を有する２つのフィルタ７５,７２と、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）７１と、周波数を中間周波数（ＩＦ）に変換するためのミキサ７６およびローカル信号発生器７７とを備える。
制御・処理回路８内に衛星数検出部を有し、衛星数検出部は、図４に示すように、検出可能な最大の衛星数４に対応した４系統の検出ユニットＵＡ,ＵＢ,ＵＣ,ＵＤを有している。
各ユニット内では、Ｃ／Ａコードの乗算器８１と、デジタルフィルタ８２と、検出器８３とを備え、これらをベースバンド信号の入力側から、この順に縦続接続した構成となっている。
各ユニット内では、Ｃ／Ａコードの乗算器８１と、デジタルフィルタ８２と、検出器８３とを備え、これらをベースバンド信号の入力側から、この順に縦続接続した構成となっている。
現在の運用では、衛星信号の送出周波数は１５７５.４２[MHz]である。衛星信号には衛星ごとに異なる上記Ｃ／Ａコードが含まれ、これによりどの衛星からの信号かが区別できる。衛星信号に含まれるＣ／Ａコードが制御・処理回路８内で保持しているＣ／Ａコードと同じでないと信号が取り出せず、衛星が存在するかどうかもわからない。以下、この前提の下、図４の動作を説明する。
アンテナ２から入力された衛星信号（高周波（ＲＦ）信号）は、不図示の切替手段４（図１）を介してＧＰＳ受信回路７に入力され、ここで所定のフィルタリング、増幅等が行われた後、ミキサ７６およびローカル信号発生器７７によって中間周波数（ＩＦ）信号に変換される。ミキサ７６およびローカル信号発生器７７は、図１ではＧＰＳダウンコンバータ７４に含まれる。ＩＦ信号は、制御・処理回路８内の衛星数検出部に送られる。
衛星数検出部において、ユニットＵＡ内の乗算器８１Ａの一方入力にベースバンド信号が入力され、他方入力にＣ／ＡコードＣａが入力され、そこで乗算される。同様に、他のユニットＵＢ〜ＵＤの乗算器８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄにおいて、ベースバンド信号にＣ／ＡコードＣｂ,Ｃｃ,Ｃｄが乗算される。
乗算器８１Ａ〜８１Ｄから出力される、Ｃ／Ａコード乗算後のベースバンド信号はデジタルフィルタ８２を通って、対応する検出器８３Ａ〜８３Ｄのいずれかに入力される。
検出器８３Ａ〜８３Ｄの各々で、衛星からの信号をキャッチできたかを応答の有無で検出する。たとえば、応答がある場合は信号レベルが高くなり、衛星からの信号をキャッチできていることが検出される。
なお、Ｃ／Ａコードは３２種類あり、そのうちの１つＣａに対して応答があれば、それを除く３１種類のＣ／Ａコードについて応答を調べ、そのうちのＣｂに対して応答があれば、それを除く３０種類のＣ／Ａコードについて応答を調べ、これを繰り返すことで衛星数の検出を行ってもよい。その場合、ユニットは１系統で乗算器８１の他方入力に与えられるＣ／Ａコードが３２種類から順次スキャンされる構成となる。
乗算器８１Ａ〜８１Ｄから出力される、Ｃ／Ａコード乗算後のベースバンド信号はデジタルフィルタ８２を通って、対応する検出器８３Ａ〜８３Ｄのいずれかに入力される。
検出器８３Ａ〜８３Ｄの各々で、衛星からの信号をキャッチできたかを応答の有無で検出する。たとえば、応答がある場合は信号レベルが高くなり、衛星からの信号をキャッチできていることが検出される。
なお、Ｃ／Ａコードは３２種類あり、そのうちの１つＣａに対して応答があれば、それを除く３１種類のＣ／Ａコードについて応答を調べ、そのうちのＣｂに対して応答があれば、それを除く３０種類のＣ／Ａコードについて応答を調べ、これを繰り返すことで衛星数の検出を行ってもよい。その場合、ユニットは１系統で乗算器８１の他方入力に与えられるＣ／Ａコードが３２種類から順次スキャンされる構成となる。
一方、図４に示すような複数（本例では４つ）のユニットＵＢ〜ＵＤを備える衛星数検出部は、１つのベースバンド信号に対して複数のＣ／Ａコードを一度に乗算することができ、それぞれの応答の有無によって、そのＣ／Ａコードを有した衛星からの信号をキャッチできていたかどうかがわかることから、検出時間が短いという利点がある。
つぎに、上記方法等により得られた衛星数検出結果を基に行う切替手段４（図１）の制御方法を説明する。
ここでは図１を適宜参照しつつ、図５および図６に示すフローチャートに沿って説明する。
ここでは図１を適宜参照しつつ、図５および図６に示すフローチャートに沿って説明する。
図５は、図１および図４の制御・処理回路８の処理を主に示している。ここで第２アンテナ（サブアンテナ２Ｂ）がＧＰＳ受信回路７に接続されている状態を初期状態とする。
ステップＳＴ１では、第２アンテナで受信したＧＰＳ信号を、図１のＧＰＳ受信回路７で受信処理した後、制御・処理回路８に送る。制御・処理回路８は、図４を用いて前述した方法によって衛星数を取得する。取得した衛星数を“α”とする。
ステップＳＴ１では、第２アンテナで受信したＧＰＳ信号を、図１のＧＰＳ受信回路７で受信処理した後、制御・処理回路８に送る。制御・処理回路８は、図４を用いて前述した方法によって衛星数を取得する。取得した衛星数を“α”とする。
ステップＳＴ２では、制御・処理回路８が衛星数αが、予め決められた所定値Ａ未満かを判断する。衛星数αが所定値Ａ以上のときはＧＰＳ受信状態が良好と判断して、次のステップＳＴ３にて、第２アンテナ（サブアンテナ２Ｂ）により受信されたＧＰＳデータを用いて位置検出または位置補正を行う。
位置検出の場合は、制御・処理回路８から送信回路５に受信データを転送し、第１アンテナ（メインアンテナ２Ａ）からサーバ（基地局）に無線通信で送る。そして、基地局からの位置検出データをメインアンテナ２Ａで受信し、ＣＤＭＡ受信回路６Ａで処理した後、制御・処理回路８の制御によって、例えば地図データを取得して、地図データ上に現在位置を表示する。
位置補正の場合は、図１の無線通信端末１内で制御・処理回路８によって位置補正を行い、表示位置を必要に応じて変化させる。
位置検出の場合は、制御・処理回路８から送信回路５に受信データを転送し、第１アンテナ（メインアンテナ２Ａ）からサーバ（基地局）に無線通信で送る。そして、基地局からの位置検出データをメインアンテナ２Ａで受信し、ＣＤＭＡ受信回路６Ａで処理した後、制御・処理回路８の制御によって、例えば地図データを取得して、地図データ上に現在位置を表示する。
位置補正の場合は、図１の無線通信端末１内で制御・処理回路８によって位置補正を行い、表示位置を必要に応じて変化させる。
一方、ステップＳＴ２の判断が「Ｙｅｓ」、すなわち第２アンテナ（サブアンテナ２Ｂ）によりＧＰＳ信号が受信される衛星数αが所定値Ａ未満の場合は、次のステップＳＴ４にて、第１アンテナにてＧＰＳ受信が試みられる。
具体的には、制御・処理回路８の制御によって切替手段４がダイバーシチ（アンテナ切替動作）を実行し、これによってＧＰＳ受信回路７が第１アンテナ（メインアンテナ２Ａ）に接続される。この状態で受信されるＧＰＳ信号をＧＰＳ受信回路７を介して制御・処理回路８が受け取り、その衛星数を同様な方法によって調べる。取得された衛星数を“β”とする。
具体的には、制御・処理回路８の制御によって切替手段４がダイバーシチ（アンテナ切替動作）を実行し、これによってＧＰＳ受信回路７が第１アンテナ（メインアンテナ２Ａ）に接続される。この状態で受信されるＧＰＳ信号をＧＰＳ受信回路７を介して制御・処理回路８が受け取り、その衛星数を同様な方法によって調べる。取得された衛星数を“β”とする。
制御・処理回路８は、次のステップＳＴ５にて、この第１アンテナによる取得衛星数βを、第２アンテナによる取得衛星数αと比較する。比較の結果がα＜βでない、つまり第２アンテナのＧＰＳ受信状態が第１アンテナよりも良好又は同様である場合は、上記ステップＳＴ３に処理を移行させる。一方、α＜βの場合は、第１アンテナのＧＰＳ受信状態が比較的よいと判断し、最初にＧＰＳ受信を行うアンテナを第１アンテナとすることを確定する（ステップＳＴ６）。
そして、次のステップＳＴ７にて、制御・処理回路８が、第１アンテナで受信したＧＰＳ信号を用いて、上記と同様に位置検出または位置補正を行う。
なお、終了後はリターン状態となって、制御・処理回路８が測位終了の指示を出すまでスタートから始まる処理が繰り返されるため、ステップＳＴ７またはステップＳＴ３が、ＧＰＳデータを受信するたびに繰り返される。
そして、次のステップＳＴ７にて、制御・処理回路８が、第１アンテナで受信したＧＰＳ信号を用いて、上記と同様に位置検出または位置補正を行う。
なお、終了後はリターン状態となって、制御・処理回路８が測位終了の指示を出すまでスタートから始まる処理が繰り返されるため、ステップＳＴ７またはステップＳＴ３が、ＧＰＳデータを受信するたびに繰り返される。
図６に示すフローチャートは、モード変更を伴う方法である。このモード変更を行うか否かは任意であるが、ユーザー設定または図１の制御・処理回路８の判断によってモード変更を行うことが決められた場合に、図５の衛星数αとβが取得できた段階からスタートする。
図６において、ステップＳＴ１１にて、制御・処理回路８が衛星数α,βの各々を所定値Ａと比較し、その両方の衛星数が所定値Ａ未満でない（少なくとも一方が所定値Ａ以上の）場合は、ＧＰＳ受信状態が極めて良好であると判断して、処理がステップＳＴ１２に移行する。
ステップＳＴ１２は、衛星データのみを使用した測位モードであり、図３（Ｄ）のSimultaneous方式に似た測位モードである。つまり、制御・処理回路８がＧＰＳデータに基づく位置検出機能を備え、この機能によって無線通信端末１内で測位を実行する。
図６において、ステップＳＴ１１にて、制御・処理回路８が衛星数α,βの各々を所定値Ａと比較し、その両方の衛星数が所定値Ａ未満でない（少なくとも一方が所定値Ａ以上の）場合は、ＧＰＳ受信状態が極めて良好であると判断して、処理がステップＳＴ１２に移行する。
ステップＳＴ１２は、衛星データのみを使用した測位モードであり、図３（Ｄ）のSimultaneous方式に似た測位モードである。つまり、制御・処理回路８がＧＰＳデータに基づく位置検出機能を備え、この機能によって無線通信端末１内で測位を実行する。
ステップＳＴ１１の判断が「Ｙｅｓ」、すなわち両方の衛星数が所定値Ａ未満の場合は、次のステップＳＴ１３にて、衛星数がより多く捕捉できたアンテナを、制御・処理回路８の制御が選択する。ここではα＞βとし、第２アンテナ（サブアンテナ２Ｂ）が選択されたとする。この場合、切替手段４によるアンテナ切り替えは必要ない。
つぎにステップＳＴ１４にて、制御・処理回路８が衛星数αを所定値Ｂ（＜Ａ）と比較する。この比較の結果、衛星数αが所定値Ｂ以上の場合は、ＧＰＳ受信状態が比較的に良好であると判断して、処理がステップＳＴ１５に移行する。
ステップＳＴ１５の処理は、図５のステップＳＴ３における位置補正と、ステップＳＴ１２の衛星データを用いた位置検出とを組み合わせた測位モードの場合である。
ステップＳＴ１５の処理は、図５のステップＳＴ３における位置補正と、ステップＳＴ１２の衛星データを用いた位置検出とを組み合わせた測位モードの場合である。
ステップＳＴ１４の判断が「Ｙｅｓ」、すなわち衛星数αが所定値Ｂ未満（α＜Ｂ）の場合は、制御・処理回路８が次のステップＳＴ１６にて、衛星数αを所定値Ｃ（＜Ｂ）と比較する。この比較の結果、所定数αが所定値Ｃ以上でない（α＜Ｃ）場合は、処理がステップＳＴ１７に移行し、測位に必要な衛星数が得られないため測位（信号処理）を中止する。
一方、ステップＳＴ１６の判断が「Ｙｅｓ」、すなわち衛星数αが所定値Ｃ以上（Ｃ≦α＜Ｂ）の場合、制御・処理回路８が次のステップＳＴ１８にて図５のステップＳＴ３と同様な方法によって位置補正を行うモードにモード設定する。これにより、基地局からの測位データのみで簡易な位置検出が無線通信端末１内で実行される。
各モード実行後は処理が終了するが、終了後はリターン状態となって、制御・処理回路８が測位終了の指示を出すまでスタートから始まる処理が繰り返される。
一方、ステップＳＴ１６の判断が「Ｙｅｓ」、すなわち衛星数αが所定値Ｃ以上（Ｃ≦α＜Ｂ）の場合、制御・処理回路８が次のステップＳＴ１８にて図５のステップＳＴ３と同様な方法によって位置補正を行うモードにモード設定する。これにより、基地局からの測位データのみで簡易な位置検出が無線通信端末１内で実行される。
各モード実行後は処理が終了するが、終了後はリターン状態となって、制御・処理回路８が測位終了の指示を出すまでスタートから始まる処理が繰り返される。
最後に、このようなＧＰＳ受信による位置検出（測位）とデータ受信との関係を、図７のタイムスロット図を用いて説明する。
図７は、同じタイミングでＧＰＳ受信を行う場合の処理をタイムスロットを用いて示した図である。図７（Ａ）はダイバーシチ前、すなわちアンテナ切り替え前（初期状態）を示し、図７（Ｂ）はダイバーシチ後（アンテナ切り替え後）を示す。
図７（Ａ）のダイバーシチ前において、パス１の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“Ｓａ１,Ｓｂ１,…,Ｓｄ１,…,Ｓｈ１,…”により示し、パス２の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“Ｓａ２,Ｓｂ２,…,Ｓｄ２,…,Ｓｇ２,Ｓｈ２,…”により示す。また、図７（Ｂ）のダイバーシチ後において、パス１の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“ＳＡ１,…,ＳＣ１,ＳＤ１,…,ＳＦ１,ＳＧ１,ＳＨ１,…”により示し、パス２の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“ＳＡ２,…,ＳＤ２,…,ＳＧ２,ＳＨ２,…”により示す。
なお、図７では便宜上、時間幅が同じスロットごとに処理内容を設定して、各処理の開始タイミングを合わせるようにしているが、ＣＤＭＡ通信方式のようにタイムスロットの概念がない通信方式でも、各処理の開始タイミングを合わせるように制御すればよい。
図７は、同じタイミングでＧＰＳ受信を行う場合の処理をタイムスロットを用いて示した図である。図７（Ａ）はダイバーシチ前、すなわちアンテナ切り替え前（初期状態）を示し、図７（Ｂ）はダイバーシチ後（アンテナ切り替え後）を示す。
図７（Ａ）のダイバーシチ前において、パス１の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“Ｓａ１,Ｓｂ１,…,Ｓｄ１,…,Ｓｈ１,…”により示し、パス２の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“Ｓａ２,Ｓｂ２,…,Ｓｄ２,…,Ｓｇ２,Ｓｈ２,…”により示す。また、図７（Ｂ）のダイバーシチ後において、パス１の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“ＳＡ１,…,ＳＣ１,ＳＤ１,…,ＳＦ１,ＳＧ１,ＳＨ１,…”により示し、パス２の時間Ｔ０以後のスロット群を符号“ＳＡ２,…,ＳＤ２,…,ＳＧ２,ＳＨ２,…”により示す。
なお、図７では便宜上、時間幅が同じスロットごとに処理内容を設定して、各処理の開始タイミングを合わせるようにしているが、ＣＤＭＡ通信方式のようにタイムスロットの概念がない通信方式でも、各処理の開始タイミングを合わせるように制御すればよい。
図７（Ａ）に示すダイバーシチ前は、すでに説明した図３（Ｃ）のSimultaneous方式の制御と同じであり、ＧＰＳ受信回路７はサブアンテナ２Ｂに接続された状態にある。
図７（Ｂ）の時間Ｔ０から時間Ｔ１の間にアンテナ切り替え動作（ダイバーシチ）の指示があると、スロットＳＡ２でＧＰＳ受信した後は、図１の切替手段４がＧＰＳ受信回路７に接続するアンテナをサブアンテナ２Ｂからメインアンテナ２Ａに切り替える。このためＧＰＳ受信処理機能がパス１側に変更され、以後、パス２ではＧＰＳ受信処理が行われなくなる。
本例ではパス１でどのタイミングで次のＧＰＳを開始するかは、図７（Ａ）のダイバーシチ前のＧＰＳ受信タイミングと同期して決められる（ただし、非同期とすることもできる）。したがって、矢印２０に示すように、ダイバーシチ前のＧＰＳ受信スロットＳｄ２と同じタイミングにて、ダイバーシチ後のＧＰＳ受信スロットＳＤ１が設定されている。このＧＰＳ受信期間（スロットＳＤ１）、パス２では図１のローカル関連回路６５Ｂが共用されている関係上、データ受信が行えない（スロットＳＤ２）。
図７（Ｂ）の時間Ｔ０から時間Ｔ１の間にアンテナ切り替え動作（ダイバーシチ）の指示があると、スロットＳＡ２でＧＰＳ受信した後は、図１の切替手段４がＧＰＳ受信回路７に接続するアンテナをサブアンテナ２Ｂからメインアンテナ２Ａに切り替える。このためＧＰＳ受信処理機能がパス１側に変更され、以後、パス２ではＧＰＳ受信処理が行われなくなる。
本例ではパス１でどのタイミングで次のＧＰＳを開始するかは、図７（Ａ）のダイバーシチ前のＧＰＳ受信タイミングと同期して決められる（ただし、非同期とすることもできる）。したがって、矢印２０に示すように、ダイバーシチ前のＧＰＳ受信スロットＳｄ２と同じタイミングにて、ダイバーシチ後のＧＰＳ受信スロットＳＤ１が設定されている。このＧＰＳ受信期間（スロットＳＤ１）、パス２では図１のローカル関連回路６５Ｂが共用されている関係上、データ受信が行えない（スロットＳＤ２）。
ここで図７（Ｂ）のスロットＳＤ１では、図１のＣＤＭＡ受信回路６ＡとＧＰＳ受信回路７とを用いて、データ受信とＧＰＳ受信が並行に行われる。
その後、３スロットに１回の割合でＧＰＳ受信が繰り返される（スロットＳＧ１,…）。その他のスロットに関しては、ダイバーシチ前後で同じタイミング（時間Ｔ３）にてサーバ・データ送受信(Server Tx/Rx)が行われ（スロットＳＨ１）、残りのスロットでデータ受信が行われる。
このときパス２において、ＧＰＳ受信タイミングに対応するスロットＳＤ２,ＳＧ２,…では休止状態をとり、サーバ・データ送受信タイミングに対応するスロットＳＨ２でもここでは休止状態となっている。ただし、後者の休止状態は任意であり、データ受信としてもよい。
その後、３スロットに１回の割合でＧＰＳ受信が繰り返される（スロットＳＧ１,…）。その他のスロットに関しては、ダイバーシチ前後で同じタイミング（時間Ｔ３）にてサーバ・データ送受信(Server Tx/Rx)が行われ（スロットＳＨ１）、残りのスロットでデータ受信が行われる。
このときパス２において、ＧＰＳ受信タイミングに対応するスロットＳＤ２,ＳＧ２,…では休止状態をとり、サーバ・データ送受信タイミングに対応するスロットＳＨ２でもここでは休止状態となっている。ただし、後者の休止状態は任意であり、データ受信としてもよい。
本実施形態の無線通信端末１、無線通信端末１と基地局とを含む無線通信システムによれば、以下の利点および特徴がある。
本実施形態の無線通信端末１は、図１に示すように第１のアンテナ（メインアンテナ２Ａ）に接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ａと、第２のアンテナ（サブアンテナ２Ｂ）に接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ｂと、ＧＰＳ受信回路７とを有し、ＧＰＳ受信回路７に接続するアンテナを制御・処理回路８の制御により動作する切替手段４によって切替可能な構成を有することから、前述した図４〜図９に示すように、ＧＰＳ受信回路７がメインアンテナ２Ａに接続されている場合、サブアンテナ２Ｂに接続されている場合の双方で、衛星信号と無線信号（データ信号）の両方を受信可能である。また、ローカル関連回路６５ＢがＣＤＭＡ受信回路６ＢとＧＰＳ受信回路７で共用されていることから、その分回路面積、コストが節約できている。
本実施形態の無線通信端末１は、図１に示すように第１のアンテナ（メインアンテナ２Ａ）に接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ａと、第２のアンテナ（サブアンテナ２Ｂ）に接続されているＣＤＭＡ受信回路６Ｂと、ＧＰＳ受信回路７とを有し、ＧＰＳ受信回路７に接続するアンテナを制御・処理回路８の制御により動作する切替手段４によって切替可能な構成を有することから、前述した図４〜図９に示すように、ＧＰＳ受信回路７がメインアンテナ２Ａに接続されている場合、サブアンテナ２Ｂに接続されている場合の双方で、衛星信号と無線信号（データ信号）の両方を受信可能である。また、ローカル関連回路６５ＢがＣＤＭＡ受信回路６ＢとＧＰＳ受信回路７で共用されていることから、その分回路面積、コストが節約できている。
また、図４の構成図、図５と図６のフローチャートに示すように、アンテナ切り替えの基準として衛星信号から制御・処理回路８が取得する衛星数が用いられることから、複雑な計算を実行する必要がなく、例えば図４の例では簡単な回路で衛星数検出が可能である。
換言すると、ダイバーシチ受信の判断基準を測位精度にも直結する「衛星数」としたため、複雑な処理が不要で容易で素早いダイバーシチ受信が可能である。
この「容易で素早い」ことはとても重要で、ＥＺナビウォーク（商標）などを想定した場合、アンテナ決定に時間が掛かりすぎて地図上の現在位置の更新が遅れたりすることを防ぐことができる。また測位精度に直結する「衛星数」を判断基準としたことから、ダイバーシチ受信後のアンテナによるＧＰＳ受信は良好であり、測位精度が向上する。
さらに、衛星数が所定の条件になるまではダイバーシチ受信の検出作業（他方のアンテナの状況調査）すら行わないので、高速データ通信が維持できる。
換言すると、ダイバーシチ受信の判断基準を測位精度にも直結する「衛星数」としたため、複雑な処理が不要で容易で素早いダイバーシチ受信が可能である。
この「容易で素早い」ことはとても重要で、ＥＺナビウォーク（商標）などを想定した場合、アンテナ決定に時間が掛かりすぎて地図上の現在位置の更新が遅れたりすることを防ぐことができる。また測位精度に直結する「衛星数」を判断基準としたことから、ダイバーシチ受信後のアンテナによるＧＰＳ受信は良好であり、測位精度が向上する。
さらに、衛星数が所定の条件になるまではダイバーシチ受信の検出作業（他方のアンテナの状況調査）すら行わないので、高速データ通信が維持できる。
検出した衛星数を制御・処理回路８が所定値Ａ（およびＢ,Ｃ）と比較することによって、アンテナ切り替え指示を切替手段４に与えることができる。所定値がＡ〜Ｃを有して、衛星数を比較する図６の場合は、衛星数のレベルを３段階に分けてモード設定を行う。すなわち上記例では、最も衛星数が多い場合は無線通信端末内での衛星データのみを用いた測位モードに設定する。また、次に衛星数が多い場合は衛星データによる端末内測位と、基地局で計算された結果とを用いた簡易測位とを組み合わせたモードに設定する。そして、次に衛星数が多い場合は簡易測位のみのモードとし、それより衛星数が少ない所定値Ｃ未満の場合に測位自体を行わないという設定が可能である。
これによって、より効率的で、柔軟かつ迅速な位置検出が可能である。
なお、本発明の無線通信装置は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、各アンテナにおける衛星数を対比して、捕捉している衛星数が多い方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続する構成としたが、各アンテナにおける衛星数が同一である場合には、各アンテナでのＧＰＳ信号の受信強度を検出し、この受信強度が比較して大きい方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続する構成としても良い。この場合にも上述した実施形態と同様の効果が得られる。
または、各アンテナにおける衛星数が同一である場合には、各アンテナで受信される無線信号の受信強度を検出し、この無線信号の受信強度に応じてＧＰＳ受信回路に接続するアンテナを切替えるように構成しても良い。具体的には、無線信号の受信強度が比較して小さい方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続し、無線信号の受信強度が比較して大きい方のアンテナをＣＤＭＡ受信回路に接続するようにアンテナを切替えればよい。この場合、各アンテナの捕捉する衛星数は同一であり、何れのアンテナを用いてＧＰＳ受信を行っても問題は無いため、無線信号の受信強度が比較的に大であるアンテナをＣＤＭＡ受信回路に接続することにより、無線信号の受信を好適に実施することができる。
これによって、より効率的で、柔軟かつ迅速な位置検出が可能である。
なお、本発明の無線通信装置は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、各アンテナにおける衛星数を対比して、捕捉している衛星数が多い方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続する構成としたが、各アンテナにおける衛星数が同一である場合には、各アンテナでのＧＰＳ信号の受信強度を検出し、この受信強度が比較して大きい方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続する構成としても良い。この場合にも上述した実施形態と同様の効果が得られる。
または、各アンテナにおける衛星数が同一である場合には、各アンテナで受信される無線信号の受信強度を検出し、この無線信号の受信強度に応じてＧＰＳ受信回路に接続するアンテナを切替えるように構成しても良い。具体的には、無線信号の受信強度が比較して小さい方のアンテナをＧＰＳ受信回路に接続し、無線信号の受信強度が比較して大きい方のアンテナをＣＤＭＡ受信回路に接続するようにアンテナを切替えればよい。この場合、各アンテナの捕捉する衛星数は同一であり、何れのアンテナを用いてＧＰＳ受信を行っても問題は無いため、無線信号の受信強度が比較的に大であるアンテナをＣＤＭＡ受信回路に接続することにより、無線信号の受信を好適に実施することができる。
１…無線通信端末、２…アンテナ、２Ａ…メインアンテナ、２Ｂ…サブアンテナ、３ａ１,３ａ２,３ｂ…分波回路、４…切替手段、５…送信回路、６Ａ,６Ｂ…ＣＤＭＡ受信回路、７…ＧＰＳ受信回路、８…制御・処理回路、８１Ａ〜８１Ｄ…乗算器、８２…デジタルフィルタ、８３Ａ〜８３Ｄ…検出器、α,β…検出（捕捉）衛星数、Ａ,Ｂ,Ｃ…所定値
Claims (6)
- 複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのうちの何れかに接続可能に構成され、接続されたアンテナが受信した無線信号の受信処理を行う無線信号受信回路と、
前記複数のアンテナのうちの他のいずれかに接続可能に構成され、接続されたアンテナが受信した衛星からの衛星信号の受信処理を行う衛星信号受信回路と、
前記無線信号受信回路にて受信処理された無線信号が入力され、当該入力された無線信号に応じて信号処理を行う信号処理手段と、
前記衛星信号受信回路にて受信処理された衛星信号が入力され、当該入力された衛星信号に応じて信号処理を行う衛星信号処理手段と、
前記複数のアンテナにおいて各アンテナで前記衛星信号が受信される衛星数を検出し、当該検出される衛星数に応じて、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路と接続されるアンテナを切り替えるアンテナ接続切替手段と、
を備え、
前記アンテナ接続切替手段は、各アンテナで検出される前記衛星数が同一数である場合は、各アンテナで受信される前記無線信号の受信強度を検出し、当該検出される前記無線信号の受信強度が相対的に大きいアンテナを前記無線信号受信回路に接続すると共に、前記無線信号受信回路に接続されるアンテナと異なるアンテナを前記衛星信号受信回路に接続する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記アンテナ接続切替手段は、前記各アンテナでの前記衛星数を検出する際、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路が接続されているアンテナにて衛星信号が受信される衛星数を検出し、この検出された衛星数が所定値未満である場合に、前記衛星信号受信回路を他のアンテナに接続して当該他のアンテナにて衛星信号が受信される衛星数を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記アンテナ接続切替手段は、前記複数のアンテナのうち前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナにて衛星信号が受信される衛星数が所定値未満である場合、前記衛星信号受信回路が接続されている前記アンテナ以外のアンテナで前記衛星信号が受信される衛星数を検出し、この検出した衛星数が異なる場合には、当該衛星数が相対的に大きいアンテナに前記衛星信号受信回路の接続先を切り替える
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。 - 前記衛星信号処理手段は、前記アンテナ接続切替手段にて検出される前記複数のアンテナの各衛星数が所定の閾値以下である場合に、前記信号処理を実施しない
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。 - 前記複数のアンテナが、第１アンテナと第２アンテナを有し、
前記無線信号受信回路が、前記第１アンテナに接続されて前記第１アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第１無線信号受信回路と、前記第１アンテナと前記第１無線信号受信回路が接続された状態で前記第２アンテナに接続されると共に前記第２アンテナが受信した無線信号の受信処理を行う第２無線信号受信回路とを備え、
前記アンテナ接続切替手段は、前記衛星信号受信回路を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの何れか一方に選択的に接続する接続手段と、当該接続手段による前記衛星信号受信回路と前記第１アンテナ又は前記第２アンテナとの接続を制御する接続制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の無線通信装置。 - 複数のアンテナと、無線信号受信回路および衛星信号受信回路をそれぞれ少なくとも１つ含む複数の受信回路との接続を切替可能な無線通信装置の無線通信制御方法であって、
前記複数のアンテナのそれぞれが受信する衛星信号から各アンテナが捕捉する衛星の数を検出する衛星数検出ステップと、
前記衛星数検出ステップにおいて検出される各アンテナの衛星数が同一数である場合に、前記複数のアンテナのそれぞれで受信される無線信号の受信強度を検出する無線信号強度検出ステップと、
前記無線信号強度検出ステップにおいて検出された前記無線信号の受信強度が相対的に大きいアンテナを前記無線信号回路に接続すると共に前記無線信号受信回路に接続されるアンテナと異なるアンテナを前記衛星信号受信回路に接続し、前記無線信号または前記衛星信号に対する受信処理を実行する実行ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の無線通信制御方法。
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