位置算出方法及び電子機器
【課題】位置算出用モジュールを搭載した電子機器における位置算出主体の適正化。
【解決手段】ＧＰＳ処理部１０と、ＧＰＳ処理部１０よりも演算処理能力の高いホスト処理部３０とを備えた携帯型電話機１において、ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信する。ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５が受信した信号に対する衛星サーチを行い、位置算出の基礎情報とするメジャメント情報を算出する。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０がメジャメント情報に基づいて位置算出するセルフモードと、ホスト処理部３０がメジャメント情報に基づいて位置算出するホストモードとを、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３に従って切り替える。
【解決手段】ＧＰＳ処理部１０と、ＧＰＳ処理部１０よりも演算処理能力の高いホスト処理部３０とを備えた携帯型電話機１において、ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信する。ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５が受信した信号に対する衛星サーチを行い、位置算出の基礎情報とするメジャメント情報を算出する。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０がメジャメント情報に基づいて位置算出するセルフモードと、ホスト処理部３０がメジャメント情報に基づいて位置算出するホストモードとを、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３に従って切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置算出用モジュールと演算処理部とを備えた電子機器における位置算出方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用信号を利用した位置算出システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等の電子機器にＧＰＳモジュールとして内蔵されて利用されている。ＧＰＳを利用した位置算出では、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から受信装置までの擬似距離等の情報に基づいて、ＧＰＳモジュールの位置座標及び時計誤差を求める位置演算を行う。
【０００３】
ＧＰＳモジュールを搭載した電子機器における位置算出方法の一例として、例えば特許文献１には、ＧＰＳモジュールがＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで取得した衛星軌道データ等を用いて、電子機器のホストプロセッサーが位置算出を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、電子機器のホストプロセッサーに位置算出の役割を担わせる方法も確かに１つの方法ではある。しかし、電子機器に搭載されたＧＰＳモジュール自体が位置算出を行うことができることもまた事実である。ホストプロセッサーは、電子機器の各部を制御するため、ホストプロセッサーの演算負荷等によっては、位置算出を一手に担わせることが適切とは言えない場合もある。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、位置算出用モジュールを搭載した電子機器における位置算出主体の適正化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、を備えた電子機器における位置算出方法であって、衛星信号を受信することと、前記位置算出用モジュールが前記衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出することと、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替えることと、を含む位置算出方法である。
【０００８】
また、他の形態として、衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える切替制御部と、を備えた電子機器を構成してもよい。
【０００９】
この第１の形態等によれば、位置算出用モジュールが、受信した衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する。そして、位置算出用モジュールが基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部が基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える。このように演算処理能力が異なる位置算出用モジュール及び演算処理部がそれぞれ位置算出を行う２種類のモードを切り替えることで、位置算出を行う主体を適切に切り替えることができる。
【００１０】
また、第２の形態として、第１の形態の位置算出方法であって、前記電子機器は、前記位置算出用モジュールと前記演算処理部とを接続するバスを更に備えており、前記第１のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、前記第２のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した前記基礎情報を前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、を含む位置算出方法を構成してもよい。
【００１１】
この第２の形態によれば、第１のモードでは、位置算出用モジュールが算出した位置のデータをバスを介して演算処理部が取得して、各種のアプリケーション等に利用することができる。また、第２のモードでは、位置算出用モジュールが算出した基礎情報をバスを介して演算処理部が取得して、位置算出に利用することができる。
【００１２】
また、第３の形態として、第１又は第２の形態の位置算出方法であって、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う頻度よりも高頻度に、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報を算出し、前記演算処理部が、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、前記第２のモードにおいて前記基礎情報を取得する、位置算出方法を構成してもよい。
【００１３】
この第３の形態によれば、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが位置算出を行う頻度よりも高頻度に、位置算出用モジュールが基礎情報を算出するため、位置算出のタイミングが到来するまでの間に算出した複数の基礎情報を位置算出に利用することができる。また、演算処理部は、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、第２のモードにおいて基礎情報を取得するため、第２のモードでは、第１のモードと比べて位置算出を高頻度に行うことができる。
【００１４】
また、第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の位置算出方法であって、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、前記第２のモードにおいて前記演算処理部が前記位置算出を行う、位置算出方法を構成してもよい。
【００１５】
この第４の形態によれば、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、第２のモードにおいて演算処理部が位置算出を行う。つまり、第１のモードは第２のモードよりも位置算出の頻度が低くなるため、省電力に適したモードとなる。
【００１６】
また、第５の形態として、第１〜第４の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、前記第２のモードに切り替えることを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００１７】
この第５の形態によれば、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、第２のモードに切り替える。例えば、第２のモードに切り替えた後、有効な衛星軌道データを外部から取得するなどして、演算処理部が位置算出を行うと好適である。
【００１８】
また、第６の形態として、第１〜第５の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、前記電子機器のバッテリー状態に応じて前記切り替えを行うことを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００１９】
この第６の形態によれば、電子機器のバッテリー状態に応じて、位置算出の主体を切り替えることができる。
【００２０】
また、第７の形態として、第１〜第６の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、前記演算処理部の処理負荷に応じて前記切り替えを行うことを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００２１】
この第７の形態によれば、演算処理部の処理負荷に応じて、位置算出の主体を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】セルフモードにおけるデータの流れの説明図。
【図２】ホストモードにおけるデータの流れの説明図。
【図３】データ更新処理の説明図。
【図４】セルフモードにおける位置算出動作の説明図。
【図５】ホストモードにおける位置算出動作の説明図。
【図６】携帯型電話機の機能構成の一例を示すブロック図。
【図７】ベースバンド処理回路部の回路構成の一例を示す図。
【図８】モード切替条件テーブルのテーブル構成の一例を示す図。
【図９】ホスト処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】ホスト処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】変形例におけるモード切替テーブルのテーブル構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した好適な実施形態の一例について説明する。本実施形態は、衛星測位システムの一種であるＧＰＳ（Global Positioning System）を適用した実施形態である。ＧＰＳを利用して位置算出を行うモジュールであるＧＰＳモジュールと、ＧＰＳモジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部としてのホスト処理部と、を備えた電子機器において位置算出を行うことを想定した実施形態である。
【００２４】
１．原理
最初に、本実施形態における位置算出方法について説明する。
ＧＰＳを利用した衛星測位システムにおいて、測位用衛星の一種であるＧＰＳ衛星は、エフェメリスやアルマナックといった衛星軌道データを含む航法データ（航法メッセージ）を、測位用の衛星信号の一種であるＧＰＳ衛星信号に乗せて発信している。ＧＰＳ衛星信号は、拡散符号の一種であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードによって、スペクトラム拡散方式として知られるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式によって変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］の通信信号である。Ｃ／Ａコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音符号であり、各ＧＰＳ衛星に固有のコードである。
【００２５】
ＧＰＳ衛星がＧＰＳ衛星信号を発信する際の周波数（搬送波周波数）は１．５７５４２［ＧＨｚ］と予め規定されている。しかし、ＧＰＳ衛星及びＧＰＳモジュールの移動により生ずるドップラーの影響等により、ＧＰＳモジュールがＧＰＳ衛星信号を受信する際の周波数は、必ずしも上記の搬送波周波数とは一致しない。そのため、ＧＰＳモジュールは、ＧＰＳ衛星信号を受信した信号に対して、モジュール内部で発生させた擬似的なＣ／ＡコードであるレプリカＣ／Ａコードとの相関演算を、周波数方向及び位相方向それぞれについて行って、ＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星信号）を捕捉する。
【００２６】
周波数方向の相関演算は、受信した搬送波（キャリア）の信号である「受信キャリア信号」の周波数（以下、「受信周波数」と称す。）を特定するための演算（いわゆる周波数サーチ）である。また、位相方向の相関演算は、受信信号に含まれるＣ／Ａコードである「受信Ｃ／Ａコード」の位相（以下、「コード位相」と称す。）を特定するための演算（いわゆる位相サーチ）である。本実施形態では、この周波数サーチ及び位相サーチを総称して「衛星サーチ」と称する。
【００２７】
ＧＰＳモジュールが衛星サーチによって算出した受信周波数やコード位相といった情報は、位置算出や速度算出を行うための基礎となる基礎情報である。例えば、コード位相は、ＧＰＳモジュールとＧＰＳ衛星との間の擬似距離を算出するために必要な情報である。本実施形態では、ＧＰＳモジュールが衛星サーチによって算出した受信周波数及びコード位相の情報（基礎情報）のことを「メジャメント情報」と呼称する。なお、基礎情報であるメジャメント情報には、コード位相のみを含むこととし、受信周波数を含まないこととしてもよい。メジャメント情報の内容は、システムに応じて適宜設定変更可能である。
【００２８】
本実施形態では、ＧＰＳモジュールが、算出したメジャメント情報に基づいて位置算出する第１のモードとしての「セルフモード」と、電子機器のホスト処理部（演算処理部）がメジャメント情報に基づいて位置算出する第２のモードとしての「ホストモード」とを切り替えて、電子機器の位置を算出する。本実施形態において、電子機器のホスト処理部は、演算処理能力の高いプロセッサーを有して構成されるものとする。それに対して、ＧＰＳモジュールに内蔵される演算処理部は、ホスト処理部と比べて演算処理能力が劣る比較的安価なプロセッサーを有して構成されるものとする。
【００２９】
本実施形態では、ホスト処理部は、高い演算処理能力を活かして高精度な位置算出を実現する。ＧＰＳを利用した位置計算では、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュールまでの擬似距離等の情報を用いて、位置収束演算を行って位置を近似的に求める手法が用いられる。その中でも、最小二乗法を用いた位置収束演算が広く用いられている。
【００３０】
ホスト処理部は、例えば、捕捉に成功した全てのＧＰＳ衛星について、想定される全ての衛星組合せについて位置収束演算を行って電子機器の位置を算出する。この際、位置収束演算の反復回数（繰り返し回数）を多めにして、より確からしい位置が求まるようにする。従って、ホストモードは、高精度の位置が要求されるアプリケーションに適したモードであると言える。詳細な位置検索や店舗検索、ナビゲーションといったアプリケーションに好適である。
【００３１】
それに対して、ＧＰＳモジュールに内蔵される演算処理部は、例えば、捕捉に成功したＧＰＳ衛星の中から選択した所定数の衛星の組合せについて、例えば最小二乗法を利用した位置収束演算を行って電子機器の位置を算出する。この際、位置収束演算の反復回数を抑えて、比較的簡易な演算を実現する。従って、セルフモードは、ホストモードほどの高精度な位置を要求しないアプリケーションに適したモードであると言える。例えば、市町村レベルの大域的な位置検索や天気予報検索といったアプリケーションに好適である。セルフモードでは、位置算出に係る演算量を低減させることで、省電力を図る狙いもある。
【００３２】
図１は、セルフモードにおけるデータの流れの説明図である。ＧＰＳモジュール及びホスト処理部それぞれの機能部を概念的に示し、各機能部間でやり取りされるデータを示している。セルフモードでは、ＧＰＳモジュールにおいて、捕捉・追尾部によりＧＰＳ衛星が捕捉・追尾されて、メジャメント情報が算出される。そして、ＧＰＳモジュールの位置算出部が、捕捉・追尾部により算出されたメジャメント情報に基づいて位置算出を行う。位置算出部により算出された算出位置データは、バスを介してホスト処理部に出力される。そして、ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールから取得した算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。
【００３３】
図２は、ホストモードにおけるデータの流れの説明図である。ホストモードでは、ＧＰＳモジュールにおいて、捕捉・追尾部によりＧＰＳ衛星が捕捉・追尾されて、メジャメント情報が算出される。算出されたメジャメント情報は、バスを介してホスト処理部に出力される。ホスト処理部の位置算出部は、ＧＰＳモジュールから取得したメジャメント情報に基づいて位置算出を行う。そして、ホスト処理部は、算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。
【００３４】
本実施形態では、上記のセルフモードとホストモードとを、予め定められたモード切替条件に従って切り替える。モード切替条件としては、種々の条件を設定可能である。実施例で後述するように、例えば、ＧＰＳ衛星の航法データの有効期間、電子機器のバッテリー状態、ホスト処理部の処理負荷等に応じた切替条件を定めておくと好適である。モード切替条件に従って位置算出モードを切り替えた場合は、データ更新処理を行う。
【００３５】
図３は、データ更新処理の説明図である。データ更新処理は、位置算出に必要なデータを、ＧＰＳモジュール及びホスト処理部間で更新する処理である。具体的には、ＧＰＳモジュールは、捕捉・追尾部により捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで航法データを取得する。航法データには、アルマナックやエフェメリスといった衛星軌道データが含まれる。ホスト処理部は、例えばサーバーアシストによって衛星軌道データを外部取得する。すなわち、衛星軌道データの生成・提供を行うサーバーと通信を行い、衛星軌道データを含むアシストデータをサーバーに要求する。そして、サーバーから衛星軌道データをダウンロードするなどして取得する。
【００３６】
本実施形態のデータ更新処理では、上記の衛星軌道データを、ＧＰＳモジュールとホスト処理部との間で更新する。つまり、位置算出モードをセルフモードとホストモードとの間で切り替えた場合に、ＧＰＳモジュール側の衛星軌道データと、ホスト処理部側の衛星軌道データとを比較して、古い方のデータを最新のデータで更新する。
【００３７】
図４は、セルフモードにおける位置算出動作の説明図である。セルフモードでは、ＧＰＳモジュールはＧＰＳ衛星の捕捉及び位置算出を所定時間間隔（例えば数分間隔）で行う。位置算出タイミングが到来するまでの間、ＧＰＳモジュールはスリープ状態である。位置算出タイミングが到来すると、ＧＰＳモジュールはスリープ状態から復帰（ウェイクアップ）して、ＧＰＳ衛星の捕捉及び位置算出を行う。
【００３８】
位置算出が完了すると、ＧＰＳモジュールは算出位置データを、データバスを介してホスト処理部に出力する。ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールから取得した算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。この場合、ホスト処理部が算出位置データを取得する時間間隔は、ＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔と等しくなる。ＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔は、ホストモードにおいてホスト処理部が位置算出を行う時間間隔よりも長い時間間隔（例えば５分間隔）とすることが好ましい。
【００３９】
図５は、ホストモードにおける位置算出動作の説明図である。ホストモードでは、ＧＰＳモジュールの捕捉・追尾部は、継続的に捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出する。メジャメント情報は、衛星毎に、また、捕捉の度に算出されるため、例えば１秒間の間に数千回もメジャメント情報が算出される場合もある。そして、ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールにより算出されたメジャメント情報をデータバスを介して随時取得する。
【００４０】
ホスト処理部がメジャメント情報を取得する時間間隔は、ホスト処理部の位置算出部が位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１ミリ秒間隔）とすることが好ましい。ホスト処理部の位置算出部は、一定時間分（例えば１秒分）のメジャメント情報をもとに位置算出を行う。ホスト処理部が位置算出を行う時間間隔は、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１秒間隔）とすることが好ましい。
【００４１】
ホスト処理部は、位置算出タイミングが到来するまでの間に取得された一定時間分のメジャメント情報を利用して位置算出を行う。例えば、取得した複数のメジャメント情報を衛星毎に平均化し、この平均化されたメジャメント情報を用いて位置算出を行う。或いは、メジャメント情報の算出に用いた相関値に基づいてメジャメント情報の信頼度を判定し、この信頼度に基づいて、位置算出に用いるメジャメント情報を選別してもよい。更には、メジャメント情報の信頼度で重み付けを行って、メジャメント情報を加重平均して位置算出に用いてもよい。
【００４２】
メジャメント情報の信頼度としては、例えば、コード位相別に算出した相関値のうちの最大の相関値（ピーク相関値）と、ピーク相関値に対応する位相から所定位相離れた位相における相関値（ノイズフロア相関値）との比として算出されるＳＮ比（Signal to Noise ratio）で表すこととしてもよい。ＳＮ比が大きいほど、メジャメント情報の信頼性が高いことを意味する。
【００４３】
このように、ホストモードでは、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが位置算出を行う頻度よりも高頻度に、ＧＰＳモジュールがメジャメント情報を算出することが好ましい。また、ホスト処理部は、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、ＧＰＳモジュールからメジャメント情報を取得することが好ましい。このようにすると、ＧＰＳモジュールとホスト処理部間のデータのやり取りは、ホストモードの方がセルフモードよりも高頻度になる。逆に考えると、セルフモードではホストモードと比べて位置算出の頻度が低く、データのやり取りの頻度も低くなるため、データ転送に伴う省電力が実現される。
【００４４】
２．実施例
次に、ＧＰＳモジュールを搭載した電子機器の一例として、携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例が以下の実施例に限定されるわけでないことは勿論である。
【００４５】
２−１．機能構成
図６は、本実施例における携帯型電話機１の機能構成の一例を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳアンテナ５と、ＧＰＳ処理部１０と、ホスト処理部３０と、操作部４０と、表示部５０と、携帯電話用アンテナ６０と、携帯電話用無線通信回路部７０と、クロック部８０と、電源部９０と、記憶部１００とを備えて構成される。
【００４６】
ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ処理部１０に出力する。
【００４７】
ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５から出力された信号を利用して衛星捕捉・追尾や位置算出を行う処理回路であり、ＧＰＳモジュールに相当する機能ブロックである。ＧＰＳ処理部１０は、ＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とを備えて構成される。なお、ＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００４８】
ＲＦ受信回路部１１は、ＲＦ信号の受信回路である。回路構成としては、例えば、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換し、デジタル信号を処理する受信回路を構成してもよい。また、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号をアナログ信号のまま信号処理し、最終的にＡ／Ｄ変換することでデジタル信号をベースバンド処理回路部２０に出力する構成としてもよい。
【００４９】
後者の場合には、例えば、次のようにＲＦ受信回路部１１を構成することができる。すなわち、所定の発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号に乗算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部２０に出力する。
【００５０】
ベースバンド処理回路部２０は、ＧＰＳ衛星の捕捉・追尾を行う衛星捕捉・追尾装置であり、ホストモードにおいては、算出したメジャメント情報をホスト処理部３０に出力する。また、ベースバンド処理回路部２０は、メジャメント情報や衛星軌道データに基づいて位置算出を行う位置算出装置であり、セルフモードにおいては、算出した位置のデータをホスト処理部３０に出力する。
【００５１】
ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。ホスト処理部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーによって構成され、その演算処理能力は、後述するベースバンド処理回路部２０が具備する処理部２５よりも高い。ホスト処理部３０は、例えば、モード切替制御部と、位置算出部とを機能部として有する。
【００５２】
ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とは、例えば、データバス及び制御バスで接続されている構成とすることが好ましい。データバスは、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間でデータ授受を行うためのバスである。セルフモードでは算出位置データが伝送され、ホストモードではメジャメント情報が伝送される。また、データ更新処理においては、衛星軌道データが伝送される。
【００５３】
なお、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間のデータ授受を行う方法は、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とをデータバスで接続する方法以外の方法でもよい。例えば、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とがともに、データ書き込み及びデータ読み出し可能な共有メモリーを介してデータを授受することとしてもよい。また、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間で通信可能な近距離無線通信手段によってデータ授受を行ってもよい。
【００５４】
制御バスは、位置算出モードを切り替えるためのモード切替信号等の制御信号が伝送されるバスである。
【００５５】
操作部４０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホスト処理部３０に出力する。この操作部４０の操作により、通話指示操作やアプリケーション指示操作、ＧＰＳ設定指示操作、緊急通報指示操作等の各種指示操作入力がなされる。
【００５６】
表示部５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホスト処理部３０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部５０には、各種のアプリケーション画面や機能設定画面、時刻情報等が表示される。
【００５７】
携帯電話用アンテナ６０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００５８】
携帯電話用無線通信回路部７０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００５９】
クロック部８０は、携帯型電話機１の各部の作動用のクロック信号を生成する回路部であり、水晶発振器等を有して構成される。生成されたクロック信号は、例えばベースバンド処理回路部２０及びホスト処理部３０に随時出力される。クロック部８０は、ホスト処理部３０及びＧＰＳ処理部１０それぞれの内部に個別に構成されていてもよいのは勿論である。
【００６０】
電源部９０は、携帯型電話機１の駆動用電圧を供給する電源回路であり、駆動用電圧は、例えばＧＰＳ処理部１０及びホスト処理部３０に供給される。
【００６１】
記憶部１００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置（メモリー）によって構成され、ホスト処理部３０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、各種アプリケーション処理を実行するための各種アプリケーションプログラム、各種データ等を記憶している。
【００６２】
記憶部１００の主要なデータ構成としては、プログラムとして、ホスト処理部３０により読み出され、ホスト処理（図９及び図１０参照）として実行されるホスト処理プログラム１０１や、不図示のアプリケーションプログラム等が記憶されている。
【００６３】
ホスト処理とは、ホスト処理部３０が、携帯型電話機１の機能を発揮させるための各種の処理を行う他、位置算出モードを切り替えて携帯型電話機１の位置算出を実現する処理である。すなわち、ホスト処理部３０は、位置算出モードを切り替える切替制御部に相当する。
【００６４】
位置算出モードをセルフモードに切り替えた場合は、ホスト処理部３０は、データバスを介してベースバンド処理回路部２０から算出位置データを取得して、各種のアプリケーション処理に利用する。また、位置算出モードをホストモードに切り替えた場合は、ホスト処理部３０は、データバスを介してベースバンド処理回路部２０からメジャメント情報を取得し、これを用いて位置算出を行う。ホスト処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００６５】
また、記憶部１００には、データとして、モード切替条件テーブル１０３と、衛星軌道データ１０５と、メジャメント情報１０７と、セルフ算出位置データ１０９と、ホスト算出位置データ１１１とが記憶される。
【００６６】
モード切替条件テーブル１０３は、位置算出モードを切り替えるためのモード切替条件が定められたテーブルであり、そのテーブル構成の一例を図８に示す。モード切替条件テーブル１０３には、切替条件の番号１０３１と、切替条件１０３３と、切替先１０３５とが対応付けて記憶されている。
【００６７】
具体的には、番号１０３１が“１”の切替条件１０３３として「アプリケーションＡ実行中」が定められており、その場合の切替先１０３５として「ホストモード」が定められている。これは、アプリケーションＡの実行を条件として、位置算出モードをホストモードに切り替えることを意味する。アプリケーションＡとしては、高い位置算出精度が要求されるアプリケーション、例えば、詳細な位置検索や店舗検索、ナビゲーションといったアプリケーションを設定しておくと好適である。
【００６８】
番号１０３１が“２”の切替条件１０３３として「ホスト処理部の処理負荷７０％以上」が定められており、その場合の切替先１０３５として「セルフモード」が定められている。これは、ホスト処理部３０の処理負荷に応じてモードの切り替えを行うことを意味する。ホスト処理部３０の処理負荷が過大である場合はセルフモードに切り替えて、ホスト処理部３０の処理負荷を軽減する狙いがある。
【００６９】
番号１０３１が“３”の切替条件１０３３としては「電池残量３０％以下」が定められており、その場合の切替先１０３５として「セルフモード」が定められている。これは、携帯型電話機１のバッテリー状態に応じてモードの切り替えを行うことを意味する。携帯型電話機１のバッテリー状態が悪化した場合はセルフモードに切り替えて、省電力を図る狙いがある。
【００７０】
衛星軌道データ１０５は、全てのＧＰＳ衛星の概略の衛星軌道情報を記憶したアルマナックや、各ＧＰＳ衛星それぞれについて詳細な衛星軌道情報を記憶したエフェメリス等のデータである。衛星軌道データ１０５は、携帯電話用無線通信回路部７０を介して携帯型電話機１の基地局と通信を行い、アシストデータとして取得可能である。また、衛星軌道データ１０５は、データ更新処理によって更新される。
【００７１】
メジャメント情報１０７は、ベースバンド処理回路部２０で算出したメジャメント情報であり、ホストモードにおいては、ベースバンド処理回路部２０からデータバスを介してホスト処理部３０に伝送される。
【００７２】
セルフ算出位置データ１０９は、ベースバンド処理回路部２０が算出した位置のデータであり、セルフモードにおいては、ベースバンド処理回路部２０からデータバスを介してホスト処理部３０に伝送される。
【００７３】
ホスト算出位置データ１１１は、ホストモードにおいてホスト処理部３０がメジャメント情報１０７を用いて算出した位置のデータである。
【００７４】
２−２．ベースバンド処理回路部の回路構成
図７は、ベースバンド処理回路部２０の回路構成の一例を示す図であり、本実施例に係わる回路ブロックを中心に記載した図である。ベースバンド処理回路部２０は、主要な機能構成として、処理部２５と、記憶部２７とを有する。
【００７５】
処理部２５は、ベースバンド処理回路部２０の各機能部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。処理部２５は、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーを有して構成され、例えば、ホスト処理部３０と比べて演算処理能力が劣る比較的安価なプロセッサーが搭載される。処理部２５は、主要な機能部として、捕捉・追尾部２５１と、位置算出部２５３とを有する。
【００７６】
捕捉・追尾部２５１は、ＧＰＳ衛星の捕捉・追尾を行う機能部である。具体的には、捕捉・追尾部２５１は、複数の相関演算器やメモリー等を有し、ＲＦ受信回路部１１から出力されるデジタル化された受信信号に対して、キャリア（搬送波）除去や相関演算をデジタル信号処理として実行して、ＧＰＳ衛星を捕捉する。そして、捕捉・追尾部２５１は、相関演算で取得した相関値に対するピーク判定を行って、メジャメント情報（受信周波数及びコード位相）を算出する。捕捉・追尾部２５１は、相関値に基づいて航法データも併せて復号・取得する。
【００７７】
位置算出部２５３は、捕捉・追尾部２５１により算出されたメジャメント情報や航法データを用いて、従来公知の位置計算を行って位置（位置座標）を算出する。位置計算は、携帯型電話機１とＧＰＳ衛星との間の擬似距離及び幾何学的距離の関係に基づいて実現することができる。
【００７８】
記憶部２７は、ベースバンド処理回路部２０のシステムプログラムや、捕捉・追尾機能、位置算出機能等の各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
【００７９】
図７に示すように、記憶部２７には、プログラムとして、処理部２５により読み出され、ベースバンド処理（図１１参照）として実行されるベースバンド処理プログラム２７１が記憶されている。
【００８０】
ベースバンド処理とは、処理部２５が、ホスト処理部３０から指示された位置算出モードに従って、ＧＰＳ衛星の捕捉や位置算出を行う処理である。指示された位置算出モードがセルフモードであれば、捕捉・追尾部２５１が算出したメジャメント情報を用いて位置算出を行う。そして、算出位置データをホスト処理部３０に出力する。一方、指示された位置算出モードがホストモードであれば、捕捉・追尾部２５１が算出したメジャメント情報をホスト処理部３０に出力する。ベースバンド処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００８１】
また、記憶部２７には、データとして、衛星軌道データ２７３と、メジャメント情報２７５と、算出位置データ２７７とが記憶される。衛星軌道データ２７３は、捕捉・追尾部２５１が受信したＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで取得する。また、衛星軌道データ２７３は、データ更新処理によって更新される。
【００８２】
２−３．処理の流れ
図９及び図１０は、記憶部１００に記憶されたホスト処理プログラム１０１がホスト処理部３０により読み出されることで、携帯型電話機１において実行されるホスト処理（位置算出方法）の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
先ず、ホスト処理部３０は、モード設定を初期設定する（ステップＡ１）。具体的には、例えば、位置算出モードの初期設定を「セルフモード」とする。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０を起動して、設定した位置算出モードをＧＰＳ処理部１０に指示する（ステップＡ３）。
【００８４】
次いで、ホスト処理部３０は、操作部４０を介してユーザーによりなされた指示操作を判定し（ステップＡ５）、指示操作が通話指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；通話指示操作）、通話処理を行う（ステップＡ７）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部７０に無線基地局との間の基地局通信を行わせ、携帯型電話機１と他機との間の通話を実現する。
【００８５】
また、ステップＡ５において指示操作がアプリケーション指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；アプリケーション指示操作）、ホスト処理部３０は、アプリケーション処理を行う（ステップＡ９）。アプリケーション処理には、メールの送受信やインターネット、ゲーム、ＧＰＳを利用した各種のコンテンツ、といった携帯型電話機１に組み込まれた各種のアプリケーションに相当する処理が含まれる。
【００８６】
また、ステップＡ５において指示操作がＧＰＳ設定指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；ＧＰＳ設定指示操作）、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ設定処理を行う（ステップＡ１１）。具体的には、ユーザーの指示操作に従って、ＧＰＳ機能のＯＮ／ＯＦＦといったＧＰＳに関する各種設定を行う。
【００８７】
また、ステップＡ５において指示操作が緊急通報指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；緊急通報指示操作）、ホスト処理部３０は、緊急通報位置通知処理を行う（ステップＡ１３）。具体的には、所定の緊急通報受理機関（例えば警察）に対して、携帯型電話機１が算出した最新の位置を通知する。
【００８８】
上記の各種の処理の後、又は、ステップＡ５において指示操作がなされなかったと判定した場合は（ステップＡ５；なし）、ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３を参照して、位置算出モードの切替条件が成立したか否かを判定する（ステップＡ１５）。具体的には、モード切替条件テーブル１０３に定められた番号１０３１の若い順に、切替条件１０３３が成立したか否かを順番に判定する。すなわち、番号１０３１は優先順位を表している。
【００８９】
切替条件１０３３が成立したと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、当該切替条件１０３３に対応付けられた切替先１０３５にモード設定を変更する（ステップＡ１７）。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０に位置算出モードを指示して（ステップＡ１９）、データ更新処理を行う（ステップＡ２１）。
【００９０】
次いで、ホスト処理部３０は、モード設定がセルフモードであるか否かを判定し（ステップＡ２３）、セルフモードであると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｙｅｓ）、予め定められたウェイクアップ許容時間が経過したか否かを判定する（ステップＡ２５）。ウェイクアップ許容時間は、例えば、セルフモードの間欠動作の時間間隔（例えば５分）に所定秒数（例えば２０秒）を加算した時間とすると好適である。
【００９１】
ウェイクアップ許容時間が経過したと判定した場合は（ステップＡ２５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０を起動して、位置算出モードを指示する（ステップＡ２７）。何らかの不具合によってウェイクアップ許容時間が経過してもＧＰＳ処理部１０がウェイクアップしない場合は、ＧＰＳ処理部１０を強制的にウェイクアップさせて、位置算出を行わせる狙いがある。
【００９２】
次いで、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から算出位置データを入力したか否かを判定し（ステップＡ２９）、入力したと判定した場合は（ステップＡ２９；Ｙｅｓ）、記憶部１００のセルフ算出位置データ１０９に記憶させる（ステップＡ３１）。また、入力しなかったと判定した場合は（ステップＡ２９；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【００９３】
ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０からモード移行要請があったか否かを判定し（ステップＡ３３）、モード移行要請がなかったと判定した場合は（ステップＡ３３；Ｎｏ）、ステップＡ５に戻る。また、モード移行要請があったと判定した場合は（ステップＡ３３；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、モード設定をホストモードに変更する（ステップＡ３５）。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０に位置算出モードを指示する（ステップＡ３７）。
【００９４】
次いで、ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶された衛星軌道データ１０５が利用不可であるか否かを判定する（ステップＡ３９）。衛星軌道データ１０５が利用不可であるとは、例えば、衛星軌道データの有効期間が経過していることを意味する。この場合は、衛星軌道データを位置算出に用いることができないため、基地局と通信を行って、衛星軌道データをいわゆるアシストデータとして取得する。
【００９５】
すなわち、ステップＡ３９において衛星軌道データ１０５が利用不可であると判定した場合は（ステップＡ３９；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、携帯電話用無線通信回路部７０を介して基地局と通信を行って、衛星軌道データ（アシストデータ）を取得する（ステップＡ４１）。また、衛星軌道データ１０５が利用可能であると判定した場合は（ステップＡ３９；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【００９６】
ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から取得したメジャメント情報を記憶部１００に蓄積的に記憶させる（ステップＡ４３）。そして、ホスト処理部３０は、位置算出タイミングであるか否か（例えば前回の位置算出から１秒が経過したか否か）を判定し（ステップＡ４５）、位置算出タイミングではないと判定した場合は（ステップＡ４５；Ｎｏ）、ステップＡ５に戻る。
【００９７】
また、位置算出タイミングであると判定した場合は（ステップＡ４５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、位置算出処理を行う（ステップＡ４７）。そして、ホスト処理部３０は、算出位置を記憶部１００のホスト算出位置データ１１１に記憶させた後（ステップＡ４９）、ステップＡ５に戻る。
【００９８】
一方で、ステップＡ２３においてモード設定がセルフモードではなく、ホストモードであると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、上記のステップＡ３９〜ステップＡ４９と同様の処理を行う。そして、ホスト処理部３０は、ステップＡ５に戻る。
【００９９】
一方で、ステップＡ１５において切替条件１０３３が成立していないと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、ステップＡ２３に移行する。また、ステップＡ２５においてウェイクアップ許容時間が経過していないと判定した場合は（ステップＡ２５；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、ステップＡ２９に移行する。
【０１００】
図１１は、記憶部２７に記憶されたベースバンド処理プログラム２７１が処理部２５により読み出されることで、ベースバンド処理回路部２０において実行されるベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０１】
最初に、処理部２５は、ホスト処理部３０から位置算出モードの指示入力があったか否かを判定し（ステップＢ１）、指示入力があったと判定した場合は（ステップＢ１；Ｙｅｓ）、スリープモードから復帰（ウェイクアップ）する（ステップＢ３）。そして、処理部２５は、モード設定を変更して（ステップＢ５）、データ更新処理を行う（ステップＢ７）。また、ステップＢ１において位置算出モードの指示入力がなかったと判定した場合は（ステップＢ１；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【０１０２】
処理部２５は、モード設定がセルフモードであるか否かを判定し（ステップＢ９）、セルフモードであると判定した場合は（ステップＢ９；Ｙｅｓ）、位置算出タイミングであるか否かを判定する（ステップＢ１１）。この位置算出タイミングの判定は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、位置算出を終了した後、クロック部８０のクロック信号の計数を開始する。そして、予め定められた位置算出時間間隔（例えば５分）に相当する計数値に達した場合に、位置算出タイミングが到来したと判定する。位置算出タイミングではないと判定した場合は（ステップＢ１１；Ｎｏ）、ステップＢ１に戻る。
【０１０３】
また、位置算出タイミングであると判定した場合は（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、処理部２５は、スリープモードから復帰（ウェイクアップ）する（ステップＢ１３）。そして、処理部２５は、記憶部２７に記憶されている衛星軌道データ２７３が利用可能であるか否かを判定する（ステップＢ１５）。つまり、衛星軌道データ２７３が有効期間内のデータであるか否かを判定する。
【０１０４】
ステップＢ１５において衛星軌道データ２７３が利用可能であると判定した場合は（ステップＢ１５；Ｙｅｓ）、捕捉・追尾部２５１は、衛星捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出し、記憶部２７のメジャメント情報２７５を更新する（ステップＢ１７）。
【０１０５】
その後、位置算出部２５３は位置算出処理を行い（ステップＢ１９）、その算出位置を記憶部２７の算出位置データ２７７に記憶させる（ステップＢ２１）。そして、処理部２５は、算出位置データ２７７をホスト処理部３０に出力し（ステップＢ２３）、再びスリープ状態に移行した後（ステップＢ２５）、ステップＢ１に戻る。
【０１０６】
一方、ステップＢ１５において衛星軌道データ２７３が利用不可であると判定した場合は（ステップＢ１５；Ｎｏ）、処理部２５は、ホスト処理部３０に対してホストモードへの移行要請を行う（ステップＢ２７）。そして、処理部２５は、モード設定をホストモードに変更した後（ステップＢ２９）、ステップＢ１に戻る。
【０１０７】
また、ステップＢ９においてモード設定がホストモードであると判定した場合は（ステップＢ９；Ｎｏ）、捕捉・追尾部２５１は、衛星捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出し、記憶部２７のメジャメント情報２７５を更新する（ステップＢ３１）。そして、処理部２５は、メジャメント情報２７５をホスト処理部３０に出力した後（ステップＢ３３）、ステップＢ１に戻る。
【０１０８】
２−４．作用効果
ＧＰＳ処理部１０と、ＧＰＳ処理部１０よりも演算処理能力の高いホスト処理部３０とを備えた携帯型電話機１において、ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信する。ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５が受信した信号に対する衛星サーチを行い、位置算出の基礎情報とするメジャメント情報を算出する。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０がメジャメント情報に基づいて位置算出するセルフモードと、ホスト処理部３０がメジャメント情報に基づいて位置算出するホストモードとを、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３に従って切り替える。
【０１０９】
このように演算処理能力が異なるＧＰＳ処理部１０及びホスト処理部３０がそれぞれ位置算出を行うセルフモード及びホストモードの２種類の位置算出モードを切り替えることで、位置算出を行う主体を適切に切り替えることができる。
【０１１０】
ＧＰＳ処理部１０とホスト処理部３０とはデータバスで接続されている。セルフモードでは、ＧＰＳ処理部１０が算出した位置のデータを、データバスを介してホスト処理部３０が取得する。それに対して、ホストモードでは、ＧＰＳ処理部１０が算出したメジャメント情報を、データバスを介してホスト処理部３０が取得する。
【０１１１】
また、セルフモードでは、ＧＰＳ処理部１０は比較的長い時間間隔（例えば１分や３分、５分等）で間欠動作する。次回の位置算出タイミングが到来するまでの間は、ＧＰＳ処理部１０はスリープ状態となる。位置算出タイミングが到来すると、ＧＰＳ処理部１０はウェイクアップしてＧＰＳ衛星の捕捉を行い、メジャメント情報を算出する。そして、メジャメント情報を利用して位置算出を行い、データバスを介して算出位置データをホスト処理部３０に出力した後、再びスリープ状態へと移行する。位置算出タイミングが到来するまでの間ＧＰＳ処理部１０は動作しないため、消費電力を削減することができる。
【０１１２】
一方、ホストモードでは、ＧＰＳ処理部１０は継続的にＧＰＳ衛星を捕捉し、算出したメジャメント情報を、データバスを介してホスト処理部３０に随時出力する。そして、ホスト処理部３０は、セルフモードにおける位置算出の時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１秒や３秒、５秒等）で、位置算出を行う。ホストモードでは、ホスト処理部３０が、セルフモードにおいてＧＰＳ処理部１０から算出位置データを取得する頻度よりも高い頻度で、ＧＰＳ処理部１０からメジャメント情報を取得する。そのため、ホストモードでは、セルフモードと比べて位置算出を高頻度に行うことができる。また、この際、一定期間分のメジャメント情報を位置算出に利用することができる。
【０１１３】
３．変形例
本発明を適用可能な実施形態は、上記の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適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明するが、上記の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
【０１１４】
３−１．位置算出用モジュール
上記の実施形態では、位置算出用モジュールとしてＧＰＳモジュールを例に挙げて説明したが、位置算出用モジュールはこれに限られない。例えば、ＧＰＳ以外の衛星測位システムとして、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の衛星測位システムを利用した位置算出用モジュールとしてもよい。
【０１１５】
３−２．演算処理部
上記の実施形態では、電子機器のメインのプロセッサーであるホスト処理部を演算処理部として説明したが、演算処理部はこれに限られない。電子機器に内蔵される演算処理能力の高い演算処理装置であればよい。
【０１１６】
また、ホストモードにおいて、上記の実施形態のように位置算出用モジュールが位置算出の基礎情報を算出するのではなく、演算処理部が位置算出の基礎情報を算出することとしてもよい。すなわち、ホストモードでは、位置算出用モジュールが受信してＡ／Ｄ変換した衛星信号を演算処理部にデータ転送する。そして、演算処理部が衛星信号に基づいて基礎情報を算出し、さらに位置算出までをも行うこととしてもよい。
【０１１７】
３−３．基礎情報
上記の実施形態では、コード位相や受信周波数といったメジャメント情報を位置算出の基礎となる基礎情報として説明したが、位置算出の基礎情報はこれに限られない。例えば、衛星信号を復号（デコード）することで得られる衛星軌道情報やクロック補正情報、時刻情報等を基礎情報としてもよい。
【０１１８】
また、位置算出用モジュールが衛星信号に基づいて簡易な位置演算を行って電子機器の概略位置を算出し、当該概略位置を位置算出の基礎情報に含めることとしてもよい。簡易な位置演算とは、電子機器の位置を大まかに求めるための演算である。例えば、位置算出に必要な最低数の衛星を利用して位置算出を行ったり、位置収束計算の反復回数を１〜２回程度に抑えるなどの簡易な演算とする。この場合は、位置算出用モジュールにより算出された概略位置を、電子機器の初期位置とする。そして、セルフモードでは、位置算出用モジュールが最終的な位置を算出し、ホストモードでは、演算処理部が最終的な位置を算出する。
【０１１９】
３−４．電子機器
上記の実施例では、電子機器の一種である携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例を説明したが、本発明を適用可能な電子機器は携帯型電話機に限られない。例えば、カーナビゲーション装置や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用可能である。
【０１２０】
３−５．モード切替
上記の実施形態のようにモード切替をソフトウェア的に行うのではなく、ハードウェアの制御によりモード切替を行うこととしてもよい。例えば、ユーザーのモード切替操作に応じた操作部からのハードウェア割り込みによって、ホスト処理部が位置算出モードの切替を行うこととしてもよい。
【０１２１】
また、上記の実施形態で説明したモード切替条件はあくまでも一例であり、適宜設定変更可能である。例えば、電子機器に対する電源供給状態をモード切替条件として定めておくこととしてもよい。この場合は、例えば、電子機器の一種であるナビゲーション装置において、装置本体が自動車等に取り付けられて電力が安定して供給される状態となった場合は、位置算出モードを高精度のホストモードに切り替えるようにモード切替条件を定めておくと好適である。逆に、装置本体が自動車等から取り外されて電力供給が行われなくなった場合は、位置算出モードを省電力のセルフモードに切り替えるようにモード切替条件を定めておくと好適である。
【０１２２】
また、電子機器が実行するアプリケーションの種類に応じたモード切替条件を定めておいてもよい。図１２は、この場合におけるモード切替条件テーブル１０４のテーブル構成の一例を示す図である。モード切替条件テーブル１０４には、番号１０４１と、実行アプリケーション１０４３と、切替先１０４５とが対応付けて記憶されている。モード切替条件テーブル１０４は、ホスト処理部が実行しているアプリケーションの種類によって位置算出モードを切り替えるためのテーブルであり、実行アプリケーションの種類に応じて、位置算出モードの切替先が定められている。
【０１２３】
原理説明でも言及したが、切替先をホストモードとするアプリケーションとしては、高い位置算出精度が要求されるアプリケーションを設定しておくと好適である。また、切替先をセルフモードとするアプリケーションとしては、それほど高い位置算出精度が要求されないアプリケーションを設定しておくと好適である。
【０１２４】
３−６．衛星軌道データの取得要請
上記の実施例では、セルフモードにおいて衛星軌道データが利用不可である場合は、ＧＰＳ処理部１０がホスト処理部３０に対してホストモードへの移行要請を行い、位置算出モードをホストモードに変更するものとして説明した。つまり、位置算出モードをホストモードに切り替えて、ホスト処理部３０が位置算出を行うものとして説明した。これを次のようにしてもよい。
【０１２５】
衛星軌道データが利用不可である場合は、ＧＰＳ処理部１０は、ホスト処理部３０に対して衛星軌道データの取得要請を行う。ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から取得要請を受けると、サーバーアシストによって衛星軌道データを外部取得する。そして、ＧＰＳ処理部１０とホスト処理部３０との間でデータ更新処理を行って最新の衛星軌道データに更新する。最終的に、ＧＰＳ処理部１０が、更新された最新の衛星軌道データを利用して位置算出を行う。つまり、この場合は、位置算出モードを切り替えずにセルフモードのままとし、ホスト処理部３０に、サーバーアシストによって衛星軌道データを外部から取得してもらう構成とする。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 携帯型電話機、 １０ ＧＰＳ処理部、 １１ ＲＦ受信回路部、 ２０ ベースバンド処理回路部、 ２５ 処理部、 ２７ 記憶部、 ３０ ホスト処理部、 ４０ 操作部、 ５０ 表示部、 ６０ 携帯電話用アンテナ、 ７０ 携帯電話用無線通信回路部、 ８０ クロック部、 ９０ 電源部、 １００ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置算出用モジュールと演算処理部とを備えた電子機器における位置算出方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位用信号を利用した位置算出システムとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等の電子機器にＧＰＳモジュールとして内蔵されて利用されている。ＧＰＳを利用した位置算出では、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星から受信装置までの擬似距離等の情報に基づいて、ＧＰＳモジュールの位置座標及び時計誤差を求める位置演算を行う。
【０００３】
ＧＰＳモジュールを搭載した電子機器における位置算出方法の一例として、例えば特許文献１には、ＧＰＳモジュールがＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで取得した衛星軌道データ等を用いて、電子機器のホストプロセッサーが位置算出を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、電子機器のホストプロセッサーに位置算出の役割を担わせる方法も確かに１つの方法ではある。しかし、電子機器に搭載されたＧＰＳモジュール自体が位置算出を行うことができることもまた事実である。ホストプロセッサーは、電子機器の各部を制御するため、ホストプロセッサーの演算負荷等によっては、位置算出を一手に担わせることが適切とは言えない場合もある。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、位置算出用モジュールを搭載した電子機器における位置算出主体の適正化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、を備えた電子機器における位置算出方法であって、衛星信号を受信することと、前記位置算出用モジュールが前記衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出することと、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替えることと、を含む位置算出方法である。
【０００８】
また、他の形態として、衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える切替制御部と、を備えた電子機器を構成してもよい。
【０００９】
この第１の形態等によれば、位置算出用モジュールが、受信した衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する。そして、位置算出用モジュールが基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部が基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える。このように演算処理能力が異なる位置算出用モジュール及び演算処理部がそれぞれ位置算出を行う２種類のモードを切り替えることで、位置算出を行う主体を適切に切り替えることができる。
【００１０】
また、第２の形態として、第１の形態の位置算出方法であって、前記電子機器は、前記位置算出用モジュールと前記演算処理部とを接続するバスを更に備えており、前記第１のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、前記第２のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した前記基礎情報を前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、を含む位置算出方法を構成してもよい。
【００１１】
この第２の形態によれば、第１のモードでは、位置算出用モジュールが算出した位置のデータをバスを介して演算処理部が取得して、各種のアプリケーション等に利用することができる。また、第２のモードでは、位置算出用モジュールが算出した基礎情報をバスを介して演算処理部が取得して、位置算出に利用することができる。
【００１２】
また、第３の形態として、第１又は第２の形態の位置算出方法であって、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う頻度よりも高頻度に、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報を算出し、前記演算処理部が、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、前記第２のモードにおいて前記基礎情報を取得する、位置算出方法を構成してもよい。
【００１３】
この第３の形態によれば、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが位置算出を行う頻度よりも高頻度に、位置算出用モジュールが基礎情報を算出するため、位置算出のタイミングが到来するまでの間に算出した複数の基礎情報を位置算出に利用することができる。また、演算処理部は、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、第２のモードにおいて基礎情報を取得するため、第２のモードでは、第１のモードと比べて位置算出を高頻度に行うことができる。
【００１４】
また、第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の位置算出方法であって、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、前記第２のモードにおいて前記演算処理部が前記位置算出を行う、位置算出方法を構成してもよい。
【００１５】
この第４の形態によれば、第１のモードにおいて位置算出用モジュールが位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、第２のモードにおいて演算処理部が位置算出を行う。つまり、第１のモードは第２のモードよりも位置算出の頻度が低くなるため、省電力に適したモードとなる。
【００１６】
また、第５の形態として、第１〜第４の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、前記第２のモードに切り替えることを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００１７】
この第５の形態によれば、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、第２のモードに切り替える。例えば、第２のモードに切り替えた後、有効な衛星軌道データを外部から取得するなどして、演算処理部が位置算出を行うと好適である。
【００１８】
また、第６の形態として、第１〜第５の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、前記電子機器のバッテリー状態に応じて前記切り替えを行うことを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００１９】
この第６の形態によれば、電子機器のバッテリー状態に応じて、位置算出の主体を切り替えることができる。
【００２０】
また、第７の形態として、第１〜第６の何れかの形態の位置算出方法であって、前記切り替えることは、前記演算処理部の処理負荷に応じて前記切り替えを行うことを含む、位置算出方法を構成してもよい。
【００２１】
この第７の形態によれば、演算処理部の処理負荷に応じて、位置算出の主体を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】セルフモードにおけるデータの流れの説明図。
【図２】ホストモードにおけるデータの流れの説明図。
【図３】データ更新処理の説明図。
【図４】セルフモードにおける位置算出動作の説明図。
【図５】ホストモードにおける位置算出動作の説明図。
【図６】携帯型電話機の機能構成の一例を示すブロック図。
【図７】ベースバンド処理回路部の回路構成の一例を示す図。
【図８】モード切替条件テーブルのテーブル構成の一例を示す図。
【図９】ホスト処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】ホスト処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】変形例におけるモード切替テーブルのテーブル構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した好適な実施形態の一例について説明する。本実施形態は、衛星測位システムの一種であるＧＰＳ（Global Positioning System）を適用した実施形態である。ＧＰＳを利用して位置算出を行うモジュールであるＧＰＳモジュールと、ＧＰＳモジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部としてのホスト処理部と、を備えた電子機器において位置算出を行うことを想定した実施形態である。
【００２４】
１．原理
最初に、本実施形態における位置算出方法について説明する。
ＧＰＳを利用した衛星測位システムにおいて、測位用衛星の一種であるＧＰＳ衛星は、エフェメリスやアルマナックといった衛星軌道データを含む航法データ（航法メッセージ）を、測位用の衛星信号の一種であるＧＰＳ衛星信号に乗せて発信している。ＧＰＳ衛星信号は、拡散符号の一種であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードによって、スペクトラム拡散方式として知られるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式によって変調された１．５７５４２［ＧＨｚ］の通信信号である。Ｃ／Ａコードは、コード長１０２３チップを１ＰＮフレームとする繰返し周期１ｍｓの擬似ランダム雑音符号であり、各ＧＰＳ衛星に固有のコードである。
【００２５】
ＧＰＳ衛星がＧＰＳ衛星信号を発信する際の周波数（搬送波周波数）は１．５７５４２［ＧＨｚ］と予め規定されている。しかし、ＧＰＳ衛星及びＧＰＳモジュールの移動により生ずるドップラーの影響等により、ＧＰＳモジュールがＧＰＳ衛星信号を受信する際の周波数は、必ずしも上記の搬送波周波数とは一致しない。そのため、ＧＰＳモジュールは、ＧＰＳ衛星信号を受信した信号に対して、モジュール内部で発生させた擬似的なＣ／ＡコードであるレプリカＣ／Ａコードとの相関演算を、周波数方向及び位相方向それぞれについて行って、ＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星信号）を捕捉する。
【００２６】
周波数方向の相関演算は、受信した搬送波（キャリア）の信号である「受信キャリア信号」の周波数（以下、「受信周波数」と称す。）を特定するための演算（いわゆる周波数サーチ）である。また、位相方向の相関演算は、受信信号に含まれるＣ／Ａコードである「受信Ｃ／Ａコード」の位相（以下、「コード位相」と称す。）を特定するための演算（いわゆる位相サーチ）である。本実施形態では、この周波数サーチ及び位相サーチを総称して「衛星サーチ」と称する。
【００２７】
ＧＰＳモジュールが衛星サーチによって算出した受信周波数やコード位相といった情報は、位置算出や速度算出を行うための基礎となる基礎情報である。例えば、コード位相は、ＧＰＳモジュールとＧＰＳ衛星との間の擬似距離を算出するために必要な情報である。本実施形態では、ＧＰＳモジュールが衛星サーチによって算出した受信周波数及びコード位相の情報（基礎情報）のことを「メジャメント情報」と呼称する。なお、基礎情報であるメジャメント情報には、コード位相のみを含むこととし、受信周波数を含まないこととしてもよい。メジャメント情報の内容は、システムに応じて適宜設定変更可能である。
【００２８】
本実施形態では、ＧＰＳモジュールが、算出したメジャメント情報に基づいて位置算出する第１のモードとしての「セルフモード」と、電子機器のホスト処理部（演算処理部）がメジャメント情報に基づいて位置算出する第２のモードとしての「ホストモード」とを切り替えて、電子機器の位置を算出する。本実施形態において、電子機器のホスト処理部は、演算処理能力の高いプロセッサーを有して構成されるものとする。それに対して、ＧＰＳモジュールに内蔵される演算処理部は、ホスト処理部と比べて演算処理能力が劣る比較的安価なプロセッサーを有して構成されるものとする。
【００２９】
本実施形態では、ホスト処理部は、高い演算処理能力を活かして高精度な位置算出を実現する。ＧＰＳを利用した位置計算では、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星からＧＰＳモジュールまでの擬似距離等の情報を用いて、位置収束演算を行って位置を近似的に求める手法が用いられる。その中でも、最小二乗法を用いた位置収束演算が広く用いられている。
【００３０】
ホスト処理部は、例えば、捕捉に成功した全てのＧＰＳ衛星について、想定される全ての衛星組合せについて位置収束演算を行って電子機器の位置を算出する。この際、位置収束演算の反復回数（繰り返し回数）を多めにして、より確からしい位置が求まるようにする。従って、ホストモードは、高精度の位置が要求されるアプリケーションに適したモードであると言える。詳細な位置検索や店舗検索、ナビゲーションといったアプリケーションに好適である。
【００３１】
それに対して、ＧＰＳモジュールに内蔵される演算処理部は、例えば、捕捉に成功したＧＰＳ衛星の中から選択した所定数の衛星の組合せについて、例えば最小二乗法を利用した位置収束演算を行って電子機器の位置を算出する。この際、位置収束演算の反復回数を抑えて、比較的簡易な演算を実現する。従って、セルフモードは、ホストモードほどの高精度な位置を要求しないアプリケーションに適したモードであると言える。例えば、市町村レベルの大域的な位置検索や天気予報検索といったアプリケーションに好適である。セルフモードでは、位置算出に係る演算量を低減させることで、省電力を図る狙いもある。
【００３２】
図１は、セルフモードにおけるデータの流れの説明図である。ＧＰＳモジュール及びホスト処理部それぞれの機能部を概念的に示し、各機能部間でやり取りされるデータを示している。セルフモードでは、ＧＰＳモジュールにおいて、捕捉・追尾部によりＧＰＳ衛星が捕捉・追尾されて、メジャメント情報が算出される。そして、ＧＰＳモジュールの位置算出部が、捕捉・追尾部により算出されたメジャメント情報に基づいて位置算出を行う。位置算出部により算出された算出位置データは、バスを介してホスト処理部に出力される。そして、ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールから取得した算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。
【００３３】
図２は、ホストモードにおけるデータの流れの説明図である。ホストモードでは、ＧＰＳモジュールにおいて、捕捉・追尾部によりＧＰＳ衛星が捕捉・追尾されて、メジャメント情報が算出される。算出されたメジャメント情報は、バスを介してホスト処理部に出力される。ホスト処理部の位置算出部は、ＧＰＳモジュールから取得したメジャメント情報に基づいて位置算出を行う。そして、ホスト処理部は、算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。
【００３４】
本実施形態では、上記のセルフモードとホストモードとを、予め定められたモード切替条件に従って切り替える。モード切替条件としては、種々の条件を設定可能である。実施例で後述するように、例えば、ＧＰＳ衛星の航法データの有効期間、電子機器のバッテリー状態、ホスト処理部の処理負荷等に応じた切替条件を定めておくと好適である。モード切替条件に従って位置算出モードを切り替えた場合は、データ更新処理を行う。
【００３５】
図３は、データ更新処理の説明図である。データ更新処理は、位置算出に必要なデータを、ＧＰＳモジュール及びホスト処理部間で更新する処理である。具体的には、ＧＰＳモジュールは、捕捉・追尾部により捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで航法データを取得する。航法データには、アルマナックやエフェメリスといった衛星軌道データが含まれる。ホスト処理部は、例えばサーバーアシストによって衛星軌道データを外部取得する。すなわち、衛星軌道データの生成・提供を行うサーバーと通信を行い、衛星軌道データを含むアシストデータをサーバーに要求する。そして、サーバーから衛星軌道データをダウンロードするなどして取得する。
【００３６】
本実施形態のデータ更新処理では、上記の衛星軌道データを、ＧＰＳモジュールとホスト処理部との間で更新する。つまり、位置算出モードをセルフモードとホストモードとの間で切り替えた場合に、ＧＰＳモジュール側の衛星軌道データと、ホスト処理部側の衛星軌道データとを比較して、古い方のデータを最新のデータで更新する。
【００３７】
図４は、セルフモードにおける位置算出動作の説明図である。セルフモードでは、ＧＰＳモジュールはＧＰＳ衛星の捕捉及び位置算出を所定時間間隔（例えば数分間隔）で行う。位置算出タイミングが到来するまでの間、ＧＰＳモジュールはスリープ状態である。位置算出タイミングが到来すると、ＧＰＳモジュールはスリープ状態から復帰（ウェイクアップ）して、ＧＰＳ衛星の捕捉及び位置算出を行う。
【００３８】
位置算出が完了すると、ＧＰＳモジュールは算出位置データを、データバスを介してホスト処理部に出力する。ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールから取得した算出位置データを上位のアプリケーションに利用する。この場合、ホスト処理部が算出位置データを取得する時間間隔は、ＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔と等しくなる。ＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔は、ホストモードにおいてホスト処理部が位置算出を行う時間間隔よりも長い時間間隔（例えば５分間隔）とすることが好ましい。
【００３９】
図５は、ホストモードにおける位置算出動作の説明図である。ホストモードでは、ＧＰＳモジュールの捕捉・追尾部は、継続的に捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出する。メジャメント情報は、衛星毎に、また、捕捉の度に算出されるため、例えば１秒間の間に数千回もメジャメント情報が算出される場合もある。そして、ホスト処理部は、ＧＰＳモジュールにより算出されたメジャメント情報をデータバスを介して随時取得する。
【００４０】
ホスト処理部がメジャメント情報を取得する時間間隔は、ホスト処理部の位置算出部が位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１ミリ秒間隔）とすることが好ましい。ホスト処理部の位置算出部は、一定時間分（例えば１秒分）のメジャメント情報をもとに位置算出を行う。ホスト処理部が位置算出を行う時間間隔は、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１秒間隔）とすることが好ましい。
【００４１】
ホスト処理部は、位置算出タイミングが到来するまでの間に取得された一定時間分のメジャメント情報を利用して位置算出を行う。例えば、取得した複数のメジャメント情報を衛星毎に平均化し、この平均化されたメジャメント情報を用いて位置算出を行う。或いは、メジャメント情報の算出に用いた相関値に基づいてメジャメント情報の信頼度を判定し、この信頼度に基づいて、位置算出に用いるメジャメント情報を選別してもよい。更には、メジャメント情報の信頼度で重み付けを行って、メジャメント情報を加重平均して位置算出に用いてもよい。
【００４２】
メジャメント情報の信頼度としては、例えば、コード位相別に算出した相関値のうちの最大の相関値（ピーク相関値）と、ピーク相関値に対応する位相から所定位相離れた位相における相関値（ノイズフロア相関値）との比として算出されるＳＮ比（Signal to Noise ratio）で表すこととしてもよい。ＳＮ比が大きいほど、メジャメント情報の信頼性が高いことを意味する。
【００４３】
このように、ホストモードでは、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが位置算出を行う頻度よりも高頻度に、ＧＰＳモジュールがメジャメント情報を算出することが好ましい。また、ホスト処理部は、セルフモードにおいてＧＰＳモジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、ＧＰＳモジュールからメジャメント情報を取得することが好ましい。このようにすると、ＧＰＳモジュールとホスト処理部間のデータのやり取りは、ホストモードの方がセルフモードよりも高頻度になる。逆に考えると、セルフモードではホストモードと比べて位置算出の頻度が低く、データのやり取りの頻度も低くなるため、データ転送に伴う省電力が実現される。
【００４４】
２．実施例
次に、ＧＰＳモジュールを搭載した電子機器の一例として、携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例が以下の実施例に限定されるわけでないことは勿論である。
【００４５】
２−１．機能構成
図６は、本実施例における携帯型電話機１の機能構成の一例を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳアンテナ５と、ＧＰＳ処理部１０と、ホスト処理部３０と、操作部４０と、表示部５０と、携帯電話用アンテナ６０と、携帯電話用無線通信回路部７０と、クロック部８０と、電源部９０と、記憶部１００とを備えて構成される。
【００４６】
ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ処理部１０に出力する。
【００４７】
ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５から出力された信号を利用して衛星捕捉・追尾や位置算出を行う処理回路であり、ＧＰＳモジュールに相当する機能ブロックである。ＧＰＳ処理部１０は、ＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とを備えて構成される。なお、ＲＦ受信回路部１１と、ベースバンド処理回路部２０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００４８】
ＲＦ受信回路部１１は、ＲＦ信号の受信回路である。回路構成としては、例えば、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換し、デジタル信号を処理する受信回路を構成してもよい。また、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号をアナログ信号のまま信号処理し、最終的にＡ／Ｄ変換することでデジタル信号をベースバンド処理回路部２０に出力する構成としてもよい。
【００４９】
後者の場合には、例えば、次のようにＲＦ受信回路部１１を構成することができる。すなわち、所定の発振信号を分周或いは逓倍することで、ＲＦ信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号を、ＧＰＳアンテナ５から出力されたＲＦ信号に乗算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバートし、ＩＦ信号を増幅等した後、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して、ベースバンド処理回路部２０に出力する。
【００５０】
ベースバンド処理回路部２０は、ＧＰＳ衛星の捕捉・追尾を行う衛星捕捉・追尾装置であり、ホストモードにおいては、算出したメジャメント情報をホスト処理部３０に出力する。また、ベースバンド処理回路部２０は、メジャメント情報や衛星軌道データに基づいて位置算出を行う位置算出装置であり、セルフモードにおいては、算出した位置のデータをホスト処理部３０に出力する。
【００５１】
ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。ホスト処理部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーによって構成され、その演算処理能力は、後述するベースバンド処理回路部２０が具備する処理部２５よりも高い。ホスト処理部３０は、例えば、モード切替制御部と、位置算出部とを機能部として有する。
【００５２】
ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とは、例えば、データバス及び制御バスで接続されている構成とすることが好ましい。データバスは、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間でデータ授受を行うためのバスである。セルフモードでは算出位置データが伝送され、ホストモードではメジャメント情報が伝送される。また、データ更新処理においては、衛星軌道データが伝送される。
【００５３】
なお、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間のデータ授受を行う方法は、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とをデータバスで接続する方法以外の方法でもよい。例えば、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０とがともに、データ書き込み及びデータ読み出し可能な共有メモリーを介してデータを授受することとしてもよい。また、ベースバンド処理回路部２０とホスト処理部３０との間で通信可能な近距離無線通信手段によってデータ授受を行ってもよい。
【００５４】
制御バスは、位置算出モードを切り替えるためのモード切替信号等の制御信号が伝送されるバスである。
【００５５】
操作部４０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホスト処理部３０に出力する。この操作部４０の操作により、通話指示操作やアプリケーション指示操作、ＧＰＳ設定指示操作、緊急通報指示操作等の各種指示操作入力がなされる。
【００５６】
表示部５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホスト処理部３０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部５０には、各種のアプリケーション画面や機能設定画面、時刻情報等が表示される。
【００５７】
携帯電話用アンテナ６０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００５８】
携帯電話用無線通信回路部７０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００５９】
クロック部８０は、携帯型電話機１の各部の作動用のクロック信号を生成する回路部であり、水晶発振器等を有して構成される。生成されたクロック信号は、例えばベースバンド処理回路部２０及びホスト処理部３０に随時出力される。クロック部８０は、ホスト処理部３０及びＧＰＳ処理部１０それぞれの内部に個別に構成されていてもよいのは勿論である。
【００６０】
電源部９０は、携帯型電話機１の駆動用電圧を供給する電源回路であり、駆動用電圧は、例えばＧＰＳ処理部１０及びホスト処理部３０に供給される。
【００６１】
記憶部１００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置（メモリー）によって構成され、ホスト処理部３０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、各種アプリケーション処理を実行するための各種アプリケーションプログラム、各種データ等を記憶している。
【００６２】
記憶部１００の主要なデータ構成としては、プログラムとして、ホスト処理部３０により読み出され、ホスト処理（図９及び図１０参照）として実行されるホスト処理プログラム１０１や、不図示のアプリケーションプログラム等が記憶されている。
【００６３】
ホスト処理とは、ホスト処理部３０が、携帯型電話機１の機能を発揮させるための各種の処理を行う他、位置算出モードを切り替えて携帯型電話機１の位置算出を実現する処理である。すなわち、ホスト処理部３０は、位置算出モードを切り替える切替制御部に相当する。
【００６４】
位置算出モードをセルフモードに切り替えた場合は、ホスト処理部３０は、データバスを介してベースバンド処理回路部２０から算出位置データを取得して、各種のアプリケーション処理に利用する。また、位置算出モードをホストモードに切り替えた場合は、ホスト処理部３０は、データバスを介してベースバンド処理回路部２０からメジャメント情報を取得し、これを用いて位置算出を行う。ホスト処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００６５】
また、記憶部１００には、データとして、モード切替条件テーブル１０３と、衛星軌道データ１０５と、メジャメント情報１０７と、セルフ算出位置データ１０９と、ホスト算出位置データ１１１とが記憶される。
【００６６】
モード切替条件テーブル１０３は、位置算出モードを切り替えるためのモード切替条件が定められたテーブルであり、そのテーブル構成の一例を図８に示す。モード切替条件テーブル１０３には、切替条件の番号１０３１と、切替条件１０３３と、切替先１０３５とが対応付けて記憶されている。
【００６７】
具体的には、番号１０３１が“１”の切替条件１０３３として「アプリケーションＡ実行中」が定められており、その場合の切替先１０３５として「ホストモード」が定められている。これは、アプリケーションＡの実行を条件として、位置算出モードをホストモードに切り替えることを意味する。アプリケーションＡとしては、高い位置算出精度が要求されるアプリケーション、例えば、詳細な位置検索や店舗検索、ナビゲーションといったアプリケーションを設定しておくと好適である。
【００６８】
番号１０３１が“２”の切替条件１０３３として「ホスト処理部の処理負荷７０％以上」が定められており、その場合の切替先１０３５として「セルフモード」が定められている。これは、ホスト処理部３０の処理負荷に応じてモードの切り替えを行うことを意味する。ホスト処理部３０の処理負荷が過大である場合はセルフモードに切り替えて、ホスト処理部３０の処理負荷を軽減する狙いがある。
【００６９】
番号１０３１が“３”の切替条件１０３３としては「電池残量３０％以下」が定められており、その場合の切替先１０３５として「セルフモード」が定められている。これは、携帯型電話機１のバッテリー状態に応じてモードの切り替えを行うことを意味する。携帯型電話機１のバッテリー状態が悪化した場合はセルフモードに切り替えて、省電力を図る狙いがある。
【００７０】
衛星軌道データ１０５は、全てのＧＰＳ衛星の概略の衛星軌道情報を記憶したアルマナックや、各ＧＰＳ衛星それぞれについて詳細な衛星軌道情報を記憶したエフェメリス等のデータである。衛星軌道データ１０５は、携帯電話用無線通信回路部７０を介して携帯型電話機１の基地局と通信を行い、アシストデータとして取得可能である。また、衛星軌道データ１０５は、データ更新処理によって更新される。
【００７１】
メジャメント情報１０７は、ベースバンド処理回路部２０で算出したメジャメント情報であり、ホストモードにおいては、ベースバンド処理回路部２０からデータバスを介してホスト処理部３０に伝送される。
【００７２】
セルフ算出位置データ１０９は、ベースバンド処理回路部２０が算出した位置のデータであり、セルフモードにおいては、ベースバンド処理回路部２０からデータバスを介してホスト処理部３０に伝送される。
【００７３】
ホスト算出位置データ１１１は、ホストモードにおいてホスト処理部３０がメジャメント情報１０７を用いて算出した位置のデータである。
【００７４】
２−２．ベースバンド処理回路部の回路構成
図７は、ベースバンド処理回路部２０の回路構成の一例を示す図であり、本実施例に係わる回路ブロックを中心に記載した図である。ベースバンド処理回路部２０は、主要な機能構成として、処理部２５と、記憶部２７とを有する。
【００７５】
処理部２５は、ベースバンド処理回路部２０の各機能部を統括的に制御する制御装置及び演算装置である。処理部２５は、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーを有して構成され、例えば、ホスト処理部３０と比べて演算処理能力が劣る比較的安価なプロセッサーが搭載される。処理部２５は、主要な機能部として、捕捉・追尾部２５１と、位置算出部２５３とを有する。
【００７６】
捕捉・追尾部２５１は、ＧＰＳ衛星の捕捉・追尾を行う機能部である。具体的には、捕捉・追尾部２５１は、複数の相関演算器やメモリー等を有し、ＲＦ受信回路部１１から出力されるデジタル化された受信信号に対して、キャリア（搬送波）除去や相関演算をデジタル信号処理として実行して、ＧＰＳ衛星を捕捉する。そして、捕捉・追尾部２５１は、相関演算で取得した相関値に対するピーク判定を行って、メジャメント情報（受信周波数及びコード位相）を算出する。捕捉・追尾部２５１は、相関値に基づいて航法データも併せて復号・取得する。
【００７７】
位置算出部２５３は、捕捉・追尾部２５１により算出されたメジャメント情報や航法データを用いて、従来公知の位置計算を行って位置（位置座標）を算出する。位置計算は、携帯型電話機１とＧＰＳ衛星との間の擬似距離及び幾何学的距離の関係に基づいて実現することができる。
【００７８】
記憶部２７は、ベースバンド処理回路部２０のシステムプログラムや、捕捉・追尾機能、位置算出機能等の各種機能を実現するための各種プログラム、データ等を記憶している。また、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。
【００７９】
図７に示すように、記憶部２７には、プログラムとして、処理部２５により読み出され、ベースバンド処理（図１１参照）として実行されるベースバンド処理プログラム２７１が記憶されている。
【００８０】
ベースバンド処理とは、処理部２５が、ホスト処理部３０から指示された位置算出モードに従って、ＧＰＳ衛星の捕捉や位置算出を行う処理である。指示された位置算出モードがセルフモードであれば、捕捉・追尾部２５１が算出したメジャメント情報を用いて位置算出を行う。そして、算出位置データをホスト処理部３０に出力する。一方、指示された位置算出モードがホストモードであれば、捕捉・追尾部２５１が算出したメジャメント情報をホスト処理部３０に出力する。ベースバンド処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００８１】
また、記憶部２７には、データとして、衛星軌道データ２７３と、メジャメント情報２７５と、算出位置データ２７７とが記憶される。衛星軌道データ２７３は、捕捉・追尾部２５１が受信したＧＰＳ衛星信号を復号（デコード）することで取得する。また、衛星軌道データ２７３は、データ更新処理によって更新される。
【００８２】
２−３．処理の流れ
図９及び図１０は、記憶部１００に記憶されたホスト処理プログラム１０１がホスト処理部３０により読み出されることで、携帯型電話機１において実行されるホスト処理（位置算出方法）の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
先ず、ホスト処理部３０は、モード設定を初期設定する（ステップＡ１）。具体的には、例えば、位置算出モードの初期設定を「セルフモード」とする。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０を起動して、設定した位置算出モードをＧＰＳ処理部１０に指示する（ステップＡ３）。
【００８４】
次いで、ホスト処理部３０は、操作部４０を介してユーザーによりなされた指示操作を判定し（ステップＡ５）、指示操作が通話指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；通話指示操作）、通話処理を行う（ステップＡ７）。具体的には、携帯電話用無線通信回路部７０に無線基地局との間の基地局通信を行わせ、携帯型電話機１と他機との間の通話を実現する。
【００８５】
また、ステップＡ５において指示操作がアプリケーション指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；アプリケーション指示操作）、ホスト処理部３０は、アプリケーション処理を行う（ステップＡ９）。アプリケーション処理には、メールの送受信やインターネット、ゲーム、ＧＰＳを利用した各種のコンテンツ、といった携帯型電話機１に組み込まれた各種のアプリケーションに相当する処理が含まれる。
【００８６】
また、ステップＡ５において指示操作がＧＰＳ設定指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；ＧＰＳ設定指示操作）、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ設定処理を行う（ステップＡ１１）。具体的には、ユーザーの指示操作に従って、ＧＰＳ機能のＯＮ／ＯＦＦといったＧＰＳに関する各種設定を行う。
【００８７】
また、ステップＡ５において指示操作が緊急通報指示操作であると判定した場合は（ステップＡ５；緊急通報指示操作）、ホスト処理部３０は、緊急通報位置通知処理を行う（ステップＡ１３）。具体的には、所定の緊急通報受理機関（例えば警察）に対して、携帯型電話機１が算出した最新の位置を通知する。
【００８８】
上記の各種の処理の後、又は、ステップＡ５において指示操作がなされなかったと判定した場合は（ステップＡ５；なし）、ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３を参照して、位置算出モードの切替条件が成立したか否かを判定する（ステップＡ１５）。具体的には、モード切替条件テーブル１０３に定められた番号１０３１の若い順に、切替条件１０３３が成立したか否かを順番に判定する。すなわち、番号１０３１は優先順位を表している。
【００８９】
切替条件１０３３が成立したと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、当該切替条件１０３３に対応付けられた切替先１０３５にモード設定を変更する（ステップＡ１７）。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０に位置算出モードを指示して（ステップＡ１９）、データ更新処理を行う（ステップＡ２１）。
【００９０】
次いで、ホスト処理部３０は、モード設定がセルフモードであるか否かを判定し（ステップＡ２３）、セルフモードであると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｙｅｓ）、予め定められたウェイクアップ許容時間が経過したか否かを判定する（ステップＡ２５）。ウェイクアップ許容時間は、例えば、セルフモードの間欠動作の時間間隔（例えば５分）に所定秒数（例えば２０秒）を加算した時間とすると好適である。
【００９１】
ウェイクアップ許容時間が経過したと判定した場合は（ステップＡ２５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０を起動して、位置算出モードを指示する（ステップＡ２７）。何らかの不具合によってウェイクアップ許容時間が経過してもＧＰＳ処理部１０がウェイクアップしない場合は、ＧＰＳ処理部１０を強制的にウェイクアップさせて、位置算出を行わせる狙いがある。
【００９２】
次いで、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から算出位置データを入力したか否かを判定し（ステップＡ２９）、入力したと判定した場合は（ステップＡ２９；Ｙｅｓ）、記憶部１００のセルフ算出位置データ１０９に記憶させる（ステップＡ３１）。また、入力しなかったと判定した場合は（ステップＡ２９；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【００９３】
ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０からモード移行要請があったか否かを判定し（ステップＡ３３）、モード移行要請がなかったと判定した場合は（ステップＡ３３；Ｎｏ）、ステップＡ５に戻る。また、モード移行要請があったと判定した場合は（ステップＡ３３；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、モード設定をホストモードに変更する（ステップＡ３５）。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０に位置算出モードを指示する（ステップＡ３７）。
【００９４】
次いで、ホスト処理部３０は、記憶部１００に記憶された衛星軌道データ１０５が利用不可であるか否かを判定する（ステップＡ３９）。衛星軌道データ１０５が利用不可であるとは、例えば、衛星軌道データの有効期間が経過していることを意味する。この場合は、衛星軌道データを位置算出に用いることができないため、基地局と通信を行って、衛星軌道データをいわゆるアシストデータとして取得する。
【００９５】
すなわち、ステップＡ３９において衛星軌道データ１０５が利用不可であると判定した場合は（ステップＡ３９；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、携帯電話用無線通信回路部７０を介して基地局と通信を行って、衛星軌道データ（アシストデータ）を取得する（ステップＡ４１）。また、衛星軌道データ１０５が利用可能であると判定した場合は（ステップＡ３９；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【００９６】
ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から取得したメジャメント情報を記憶部１００に蓄積的に記憶させる（ステップＡ４３）。そして、ホスト処理部３０は、位置算出タイミングであるか否か（例えば前回の位置算出から１秒が経過したか否か）を判定し（ステップＡ４５）、位置算出タイミングではないと判定した場合は（ステップＡ４５；Ｎｏ）、ステップＡ５に戻る。
【００９７】
また、位置算出タイミングであると判定した場合は（ステップＡ４５；Ｙｅｓ）、ホスト処理部３０は、位置算出処理を行う（ステップＡ４７）。そして、ホスト処理部３０は、算出位置を記憶部１００のホスト算出位置データ１１１に記憶させた後（ステップＡ４９）、ステップＡ５に戻る。
【００９８】
一方で、ステップＡ２３においてモード設定がセルフモードではなく、ホストモードであると判定した場合は（ステップＡ２３；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、上記のステップＡ３９〜ステップＡ４９と同様の処理を行う。そして、ホスト処理部３０は、ステップＡ５に戻る。
【００９９】
一方で、ステップＡ１５において切替条件１０３３が成立していないと判定した場合は（ステップＡ１５；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、ステップＡ２３に移行する。また、ステップＡ２５においてウェイクアップ許容時間が経過していないと判定した場合は（ステップＡ２５；Ｎｏ）、ホスト処理部３０は、ステップＡ２９に移行する。
【０１００】
図１１は、記憶部２７に記憶されたベースバンド処理プログラム２７１が処理部２５により読み出されることで、ベースバンド処理回路部２０において実行されるベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０１】
最初に、処理部２５は、ホスト処理部３０から位置算出モードの指示入力があったか否かを判定し（ステップＢ１）、指示入力があったと判定した場合は（ステップＢ１；Ｙｅｓ）、スリープモードから復帰（ウェイクアップ）する（ステップＢ３）。そして、処理部２５は、モード設定を変更して（ステップＢ５）、データ更新処理を行う（ステップＢ７）。また、ステップＢ１において位置算出モードの指示入力がなかったと判定した場合は（ステップＢ１；Ｎｏ）、次のステップに移行する。
【０１０２】
処理部２５は、モード設定がセルフモードであるか否かを判定し（ステップＢ９）、セルフモードであると判定した場合は（ステップＢ９；Ｙｅｓ）、位置算出タイミングであるか否かを判定する（ステップＢ１１）。この位置算出タイミングの判定は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、位置算出を終了した後、クロック部８０のクロック信号の計数を開始する。そして、予め定められた位置算出時間間隔（例えば５分）に相当する計数値に達した場合に、位置算出タイミングが到来したと判定する。位置算出タイミングではないと判定した場合は（ステップＢ１１；Ｎｏ）、ステップＢ１に戻る。
【０１０３】
また、位置算出タイミングであると判定した場合は（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、処理部２５は、スリープモードから復帰（ウェイクアップ）する（ステップＢ１３）。そして、処理部２５は、記憶部２７に記憶されている衛星軌道データ２７３が利用可能であるか否かを判定する（ステップＢ１５）。つまり、衛星軌道データ２７３が有効期間内のデータであるか否かを判定する。
【０１０４】
ステップＢ１５において衛星軌道データ２７３が利用可能であると判定した場合は（ステップＢ１５；Ｙｅｓ）、捕捉・追尾部２５１は、衛星捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出し、記憶部２７のメジャメント情報２７５を更新する（ステップＢ１７）。
【０１０５】
その後、位置算出部２５３は位置算出処理を行い（ステップＢ１９）、その算出位置を記憶部２７の算出位置データ２７７に記憶させる（ステップＢ２１）。そして、処理部２５は、算出位置データ２７７をホスト処理部３０に出力し（ステップＢ２３）、再びスリープ状態に移行した後（ステップＢ２５）、ステップＢ１に戻る。
【０１０６】
一方、ステップＢ１５において衛星軌道データ２７３が利用不可であると判定した場合は（ステップＢ１５；Ｎｏ）、処理部２５は、ホスト処理部３０に対してホストモードへの移行要請を行う（ステップＢ２７）。そして、処理部２５は、モード設定をホストモードに変更した後（ステップＢ２９）、ステップＢ１に戻る。
【０１０７】
また、ステップＢ９においてモード設定がホストモードであると判定した場合は（ステップＢ９；Ｎｏ）、捕捉・追尾部２５１は、衛星捕捉処理を行ってメジャメント情報を算出し、記憶部２７のメジャメント情報２７５を更新する（ステップＢ３１）。そして、処理部２５は、メジャメント情報２７５をホスト処理部３０に出力した後（ステップＢ３３）、ステップＢ１に戻る。
【０１０８】
２−４．作用効果
ＧＰＳ処理部１０と、ＧＰＳ処理部１０よりも演算処理能力の高いホスト処理部３０とを備えた携帯型電話機１において、ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信する。ＧＰＳ処理部１０は、ＧＰＳアンテナ５が受信した信号に対する衛星サーチを行い、位置算出の基礎情報とするメジャメント情報を算出する。そして、ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０がメジャメント情報に基づいて位置算出するセルフモードと、ホスト処理部３０がメジャメント情報に基づいて位置算出するホストモードとを、記憶部１００に記憶されたモード切替条件テーブル１０３に従って切り替える。
【０１０９】
このように演算処理能力が異なるＧＰＳ処理部１０及びホスト処理部３０がそれぞれ位置算出を行うセルフモード及びホストモードの２種類の位置算出モードを切り替えることで、位置算出を行う主体を適切に切り替えることができる。
【０１１０】
ＧＰＳ処理部１０とホスト処理部３０とはデータバスで接続されている。セルフモードでは、ＧＰＳ処理部１０が算出した位置のデータを、データバスを介してホスト処理部３０が取得する。それに対して、ホストモードでは、ＧＰＳ処理部１０が算出したメジャメント情報を、データバスを介してホスト処理部３０が取得する。
【０１１１】
また、セルフモードでは、ＧＰＳ処理部１０は比較的長い時間間隔（例えば１分や３分、５分等）で間欠動作する。次回の位置算出タイミングが到来するまでの間は、ＧＰＳ処理部１０はスリープ状態となる。位置算出タイミングが到来すると、ＧＰＳ処理部１０はウェイクアップしてＧＰＳ衛星の捕捉を行い、メジャメント情報を算出する。そして、メジャメント情報を利用して位置算出を行い、データバスを介して算出位置データをホスト処理部３０に出力した後、再びスリープ状態へと移行する。位置算出タイミングが到来するまでの間ＧＰＳ処理部１０は動作しないため、消費電力を削減することができる。
【０１１２】
一方、ホストモードでは、ＧＰＳ処理部１０は継続的にＧＰＳ衛星を捕捉し、算出したメジャメント情報を、データバスを介してホスト処理部３０に随時出力する。そして、ホスト処理部３０は、セルフモードにおける位置算出の時間間隔よりも短い時間間隔（例えば１秒や３秒、５秒等）で、位置算出を行う。ホストモードでは、ホスト処理部３０が、セルフモードにおいてＧＰＳ処理部１０から算出位置データを取得する頻度よりも高い頻度で、ＧＰＳ処理部１０からメジャメント情報を取得する。そのため、ホストモードでは、セルフモードと比べて位置算出を高頻度に行うことができる。また、この際、一定期間分のメジャメント情報を位置算出に利用することができる。
【０１１３】
３．変形例
本発明を適用可能な実施形態は、上記の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適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明するが、上記の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
【０１１４】
３−１．位置算出用モジュール
上記の実施形態では、位置算出用モジュールとしてＧＰＳモジュールを例に挙げて説明したが、位置算出用モジュールはこれに限られない。例えば、ＧＰＳ以外の衛星測位システムとして、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の衛星測位システムを利用した位置算出用モジュールとしてもよい。
【０１１５】
３−２．演算処理部
上記の実施形態では、電子機器のメインのプロセッサーであるホスト処理部を演算処理部として説明したが、演算処理部はこれに限られない。電子機器に内蔵される演算処理能力の高い演算処理装置であればよい。
【０１１６】
また、ホストモードにおいて、上記の実施形態のように位置算出用モジュールが位置算出の基礎情報を算出するのではなく、演算処理部が位置算出の基礎情報を算出することとしてもよい。すなわち、ホストモードでは、位置算出用モジュールが受信してＡ／Ｄ変換した衛星信号を演算処理部にデータ転送する。そして、演算処理部が衛星信号に基づいて基礎情報を算出し、さらに位置算出までをも行うこととしてもよい。
【０１１７】
３−３．基礎情報
上記の実施形態では、コード位相や受信周波数といったメジャメント情報を位置算出の基礎となる基礎情報として説明したが、位置算出の基礎情報はこれに限られない。例えば、衛星信号を復号（デコード）することで得られる衛星軌道情報やクロック補正情報、時刻情報等を基礎情報としてもよい。
【０１１８】
また、位置算出用モジュールが衛星信号に基づいて簡易な位置演算を行って電子機器の概略位置を算出し、当該概略位置を位置算出の基礎情報に含めることとしてもよい。簡易な位置演算とは、電子機器の位置を大まかに求めるための演算である。例えば、位置算出に必要な最低数の衛星を利用して位置算出を行ったり、位置収束計算の反復回数を１〜２回程度に抑えるなどの簡易な演算とする。この場合は、位置算出用モジュールにより算出された概略位置を、電子機器の初期位置とする。そして、セルフモードでは、位置算出用モジュールが最終的な位置を算出し、ホストモードでは、演算処理部が最終的な位置を算出する。
【０１１９】
３−４．電子機器
上記の実施例では、電子機器の一種である携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例を説明したが、本発明を適用可能な電子機器は携帯型電話機に限られない。例えば、カーナビゲーション装置や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用可能である。
【０１２０】
３−５．モード切替
上記の実施形態のようにモード切替をソフトウェア的に行うのではなく、ハードウェアの制御によりモード切替を行うこととしてもよい。例えば、ユーザーのモード切替操作に応じた操作部からのハードウェア割り込みによって、ホスト処理部が位置算出モードの切替を行うこととしてもよい。
【０１２１】
また、上記の実施形態で説明したモード切替条件はあくまでも一例であり、適宜設定変更可能である。例えば、電子機器に対する電源供給状態をモード切替条件として定めておくこととしてもよい。この場合は、例えば、電子機器の一種であるナビゲーション装置において、装置本体が自動車等に取り付けられて電力が安定して供給される状態となった場合は、位置算出モードを高精度のホストモードに切り替えるようにモード切替条件を定めておくと好適である。逆に、装置本体が自動車等から取り外されて電力供給が行われなくなった場合は、位置算出モードを省電力のセルフモードに切り替えるようにモード切替条件を定めておくと好適である。
【０１２２】
また、電子機器が実行するアプリケーションの種類に応じたモード切替条件を定めておいてもよい。図１２は、この場合におけるモード切替条件テーブル１０４のテーブル構成の一例を示す図である。モード切替条件テーブル１０４には、番号１０４１と、実行アプリケーション１０４３と、切替先１０４５とが対応付けて記憶されている。モード切替条件テーブル１０４は、ホスト処理部が実行しているアプリケーションの種類によって位置算出モードを切り替えるためのテーブルであり、実行アプリケーションの種類に応じて、位置算出モードの切替先が定められている。
【０１２３】
原理説明でも言及したが、切替先をホストモードとするアプリケーションとしては、高い位置算出精度が要求されるアプリケーションを設定しておくと好適である。また、切替先をセルフモードとするアプリケーションとしては、それほど高い位置算出精度が要求されないアプリケーションを設定しておくと好適である。
【０１２４】
３−６．衛星軌道データの取得要請
上記の実施例では、セルフモードにおいて衛星軌道データが利用不可である場合は、ＧＰＳ処理部１０がホスト処理部３０に対してホストモードへの移行要請を行い、位置算出モードをホストモードに変更するものとして説明した。つまり、位置算出モードをホストモードに切り替えて、ホスト処理部３０が位置算出を行うものとして説明した。これを次のようにしてもよい。
【０１２５】
衛星軌道データが利用不可である場合は、ＧＰＳ処理部１０は、ホスト処理部３０に対して衛星軌道データの取得要請を行う。ホスト処理部３０は、ＧＰＳ処理部１０から取得要請を受けると、サーバーアシストによって衛星軌道データを外部取得する。そして、ＧＰＳ処理部１０とホスト処理部３０との間でデータ更新処理を行って最新の衛星軌道データに更新する。最終的に、ＧＰＳ処理部１０が、更新された最新の衛星軌道データを利用して位置算出を行う。つまり、この場合は、位置算出モードを切り替えずにセルフモードのままとし、ホスト処理部３０に、サーバーアシストによって衛星軌道データを外部から取得してもらう構成とする。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 携帯型電話機、 １０ ＧＰＳ処理部、 １１ ＲＦ受信回路部、 ２０ ベースバンド処理回路部、 ２５ 処理部、 ２７ 記憶部、 ３０ ホスト処理部、 ４０ 操作部、 ５０ 表示部、 ６０ 携帯電話用アンテナ、 ７０ 携帯電話用無線通信回路部、 ８０ クロック部、 ９０ 電源部、 １００ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、を備えた電子機器における位置算出方法であって、
衛星信号を受信することと、
前記位置算出用モジュールが前記衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出することと、
前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替えることと、
を含む位置算出方法。
【請求項２】
前記電子機器は、前記位置算出用モジュールと前記演算処理部とを接続するバスを更に備えており、
前記第１のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、
前記第２のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した前記基礎情報を前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、
を含む請求項１に記載の位置算出方法。
【請求項３】
前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う頻度よりも高頻度に、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報を算出し、
前記演算処理部が、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、前記第２のモードにおいて前記基礎情報を取得する、
請求項１又は２に記載の位置算出方法。
【請求項４】
前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、前記第２のモードにおいて前記演算処理部が前記位置算出を行う、
請求項１〜３の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項５】
前記切り替えることは、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、前記第２のモードに切り替えることを含む、
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項６】
前記切り替えることは、前記電子機器のバッテリー状態に応じて前記切り替えを行うことを含む、
請求項１〜５の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項７】
前記切り替えることは、前記演算処理部の処理負荷に応じて前記切り替えを行うことを含む、
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項８】
衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する位置算出用モジュールと、
前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、
前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える切替制御部と、
を備えた電子機器。
【請求項１】
位置算出用モジュールと、前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、を備えた電子機器における位置算出方法であって、
衛星信号を受信することと、
前記位置算出用モジュールが前記衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出することと、
前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替えることと、
を含む位置算出方法。
【請求項２】
前記電子機器は、前記位置算出用モジュールと前記演算処理部とを接続するバスを更に備えており、
前記第１のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、
前記第２のモードにおいて、前記位置算出用モジュールが算出した前記基礎情報を前記バスを介して前記演算処理部が取得することと、
を含む請求項１に記載の位置算出方法。
【請求項３】
前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う頻度よりも高頻度に、前記位置算出用モジュールが前記基礎情報を算出し、
前記演算処理部が、前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが算出した位置のデータを取得する頻度よりも高頻度に、前記第２のモードにおいて前記基礎情報を取得する、
請求項１又は２に記載の位置算出方法。
【請求項４】
前記第１のモードにおいて前記位置算出用モジュールが前記位置算出を行う時間間隔よりも短い時間間隔で、前記第２のモードにおいて前記演算処理部が前記位置算出を行う、
請求項１〜３の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項５】
前記切り替えることは、衛星の航法データの有効期間が経過した場合に、前記第２のモードに切り替えることを含む、
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項６】
前記切り替えることは、前記電子機器のバッテリー状態に応じて前記切り替えを行うことを含む、
請求項１〜５の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項７】
前記切り替えることは、前記演算処理部の処理負荷に応じて前記切り替えを行うことを含む、
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置算出方法。
【請求項８】
衛星信号に基づいて位置算出の基礎となる基礎情報を算出する位置算出用モジュールと、
前記位置算出用モジュールよりも演算処理能力の高い演算処理部と、
前記位置算出用モジュールが前記基礎情報に基づいて位置算出する第１のモードと、前記演算処理部が前記基礎情報に基づいて位置算出する第２のモードとを切り替える切替制御部と、
を備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１４５４６５（Ｐ２０１２−１４５４６５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５１８（Ｐ２０１１−４５１８）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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